JPS6233060A - 自動溶接装置 - Google Patents
自動溶接装置Info
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- JPS6233060A JPS6233060A JP16901685A JP16901685A JPS6233060A JP S6233060 A JPS6233060 A JP S6233060A JP 16901685 A JP16901685 A JP 16901685A JP 16901685 A JP16901685 A JP 16901685A JP S6233060 A JPS6233060 A JP S6233060A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鉄骨などのように溶接線がtxiで構成され、
溶接開先を有する被溶接物に対し、アーク溶接を行う自
動溶接装置に関するものである。
溶接開先を有する被溶接物に対し、アーク溶接を行う自
動溶接装置に関するものである。
近年、アーク溶接の自動化がおし進められる中で、比較
的単純な溶接で自動化が容易なものと思われている直線
部の突き合わせ溶接、或^は開先を存する多層溶接では
、仮付時における溶接開先のギャップ管理などが精度良
く行われることば少なく、これが自動化の大きな壁とな
って^た。
的単純な溶接で自動化が容易なものと思われている直線
部の突き合わせ溶接、或^は開先を存する多層溶接では
、仮付時における溶接開先のギャップ管理などが精度良
く行われることば少なく、これが自動化の大きな壁とな
って^た。
従来、この種の装置S!1として8g11図に示すもの
があった。また第12図は被溶接物の例を表わす平面図
と正面図である。第12図において、(1)は被溶接物
、(2)がrj接開先、X方向が溶接方向、Y方向が溶
接開先方向である。
があった。また第12図は被溶接物の例を表わす平面図
と正面図である。第12図において、(1)は被溶接物
、(2)がrj接開先、X方向が溶接方向、Y方向が溶
接開先方向である。
第11図において、(3)は自動溶接装置の中枢をなす
制御装置、(4)はUPUi中心とする制御部。
制御装置、(4)はUPUi中心とする制御部。
(5)は各種データの記憶部で、ランダムアクセスメモ
リ(RAM)により構成される。(6)は溶接条件の設
定部でキーボードスイッチ、データ表示部からIIEさ
れ、また(7)セ外部all!と制御部(4)との間の
入出力を卯9扱う入出力回路、(8)は入出力回路(7
)を通じ′A御部(4)と結ばれる溶接“心強である。
リ(RAM)により構成される。(6)は溶接条件の設
定部でキーボードスイッチ、データ表示部からIIEさ
れ、また(7)セ外部all!と制御部(4)との間の
入出力を卯9扱う入出力回路、(8)は入出力回路(7
)を通じ′A御部(4)と結ばれる溶接“心強である。
(9)は溶接へリドで、駆動源としてH’Sヘッド(9
)全体を溶接方向に移動さぜるX軸駆動モータ(1,開
先幅方向に移動さぜるY@駆動モーグα11. Yld
l駆動モータ(ロ)の回転に伴ない位相ft変化させる
様に係合されたボテンシ曹メータ(6)、またl”+f
f)−チαJなどより構成される。
)全体を溶接方向に移動さぜるX軸駆動モータ(1,開
先幅方向に移動さぜるY@駆動モーグα11. Yld
l駆動モータ(ロ)の回転に伴ない位相ft変化させる
様に係合されたボテンシ曹メータ(6)、またl”+f
f)−チαJなどより構成される。
また(’L4はX@駆動モークα0に対する制御部(4
)からの溶M逮度指令fil t IXA変換するため
のFA変換器で、モータ駆動1lili]絡09を仙じ
X軸駆動モータα0に結ばれている。
)からの溶M逮度指令fil t IXA変換するため
のFA変換器で、モータ駆動1lili]絡09を仙じ
X軸駆動モータα0に結ばれている。
α7)ハ制(iIfi(4)からのオシレートパターン
の出力指令IIをi)/−A変換するためのD/A変換
器で、増幅器(2)、09′5:通じY軸駆動モータ亜
に結ばれてbる。
の出力指令IIをi)/−A変換するためのD/A変換
器で、増幅器(2)、09′5:通じY軸駆動モータ亜
に結ばれてbる。
またD/A ’9僕された溶接速度指令頑並びにオシレ
ートパターン指令値に対し、微調整ボリュームαG、翰
が各々設しヤられている。また入出力…1路(7)は溶
接電流四指令のためのル俣変換器電會径て。
ートパターン指令値に対し、微調整ボリュームαG、翰
が各々設しヤられている。また入出力…1路(7)は溶
接電流四指令のためのル俣変換器電會径て。
またIIE接、アーク発生検知信号線などで浴接1M源
(8)と結ばれている。
(8)と結ばれている。
更に、溶接電源(8)から汀ヴ接トーチ偏に対し。
パワーケープ/1/c!めで結ばれている。な%−Y軸
駆動モータαηげ溶接トーチα3t−開先幅方向に移動
可能に、xa駆助モータrtgは溶接へウド(9)全体
を溶接方向に移動可能とするよう配設されている。
駆動モータαηげ溶接トーチα3t−開先幅方向に移動
可能に、xa駆助モータrtgは溶接へウド(9)全体
を溶接方向に移動可能とするよう配設されている。
次に動作について説明する。
オペレータは溶接作業に入る前にまず条件設定部(6)
により、溶mvt:行うための諸条件についてデータ設
定を行う、設定すべき溶接条件は溶接電流。
により、溶mvt:行うための諸条件についてデータ設
定を行う、設定すべき溶接条件は溶接電流。
溶接速度、オシレート幅、オシレートトラバース時間な
どで、設定は条件設定部(6)のキーボードスイッチに
て行う。設定されたデータは制御部(4)ヲ介して記憶
部(5)のRA Mに記憶される。
どで、設定は条件設定部(6)のキーボードスイッチに
て行う。設定されたデータは制御部(4)ヲ介して記憶
部(5)のRA Mに記憶される。
溶叛開始指令が条件設定部(6)より制御部(4)へ送
られると、制御部(4)は溶接シーケンスに従って溶接
ヘッド(9)並びに溶lft源(8)への制御を屏1始
する。
られると、制御部(4)は溶接シーケンスに従って溶接
ヘッド(9)並びに溶lft源(8)への制御を屏1始
する。
溶接速度につめてに予め設定された設定値を記憶部(5
)から読み出し、入出力回路(7)を通じ、更にJIX
A変W14i!IQ4にシいてアナログ値に変換さ4た
後。
)から読み出し、入出力回路(7)を通じ、更にJIX
A変W14i!IQ4にシいてアナログ値に変換さ4た
後。
叱−夕駆atm路(至)によシ、X軸駆動モータ叫を駆
動し、l容接ヘッド(9)を溶1方向に1r−a制御す
る。
動し、l容接ヘッド(9)を溶1方向に1r−a制御す
る。
また、溶接中にはオペレータがアーク状態全見ながら溶
接速度を設定値に対し、誠(で寝る工う。
接速度を設定値に対し、誠(で寝る工う。
微調整ポリニームα@が配設されて9り、適宜、溶接速
度の増減を行う。
度の増減を行う。
一方、開先(2)の幅があるd度広′A場合にはl谷接
トーチua k開先幅方向に移動制御(オシレート)を
行うが、その設定条件はオシV−)幅、オシレートトラ
バース時間1両端停止時間であり、溶接速度と同様に条
件設定部(6)により設定を行う。なおオシレートパタ
ーンは前記8条件により決定される。
トーチua k開先幅方向に移動制御(オシレート)を
行うが、その設定条件はオシV−)幅、オシレートトラ
バース時間1両端停止時間であり、溶接速度と同様に条
件設定部(6)により設定を行う。なおオシレートパタ
ーンは前記8条件により決定される。
オシレートパターンの出力指令i[は前記8条件を制御
部(4)が記憶部(5)から読み出したあと1位置情報
としてMWL、時間軸に対するY軸における位置情報と
して制御部(4)から連続的に出力される。
部(4)が記憶部(5)から読み出したあと1位置情報
としてMWL、時間軸に対するY軸における位置情報と
して制御部(4)から連続的に出力される。
制御部(4)から出力された指令値は入出力回路(7)
ヲ経て更にル負変喚器αηにお−でアナログ値に21さ
れる、 このアナログ[框増幅器(至)、a呻で増幅され、Y軸
駆動モータαυに至る。
ヲ経て更にル負変喚器αηにお−でアナログ値に21さ
れる、 このアナログ[框増幅器(至)、a呻で増幅され、Y軸
駆動モータαυに至る。
一方、Y軸りn+モータαυにはポテンシ璽メータ亜が
係合さねて一般に良く知られているサーボ系t−WF5
1している。オシレートパターン出力指令値とボテンシ
璽メータ(2)の出力電圧との誤差信号が比較増幅さね
、この信号によシ、Y軸駆動モータQl)が駆動され、
前記誤差を解消する様に制御される。また、溶接中には
オペソー夕が溶接開先の幅。
係合さねて一般に良く知られているサーボ系t−WF5
1している。オシレートパターン出力指令値とボテンシ
璽メータ(2)の出力電圧との誤差信号が比較増幅さね
、この信号によシ、Y軸駆動モータQl)が駆動され、
前記誤差を解消する様に制御される。また、溶接中には
オペソー夕が溶接開先の幅。
アーク状態などを見ながらオシレート幅を設定煩に対し
、微調整できるよう、微調整ボリュームが配設されて2
r)、オペV−グケ適宜、オシレート幅の増減全行う。
、微調整できるよう、微調整ボリュームが配設されて2
r)、オペV−グケ適宜、オシレート幅の増減全行う。
また溶層電流の設定呵げ記憶部(5)から読み出した後
、入出力回路(7)、D/A斐換詣■を経て溶接電源に
対する指令電圧となって#接電’fM ’?決定する。
、入出力回路(7)、D/A斐換詣■を経て溶接電源に
対する指令電圧となって#接電’fM ’?決定する。
従来の装置は以上のように構成されているので。
第12図に示すような溶接開始点と溶接終了点における
溶接開先の喝が異なる場合には、オペレータが常にオシ
レート幅や溶接速度の微調整ボリュームにより調整しな
ければならず、またA整のための操作には個人差が表わ
れ易いなど問題点が多く、無人化にa遠^現状であった
。
溶接開先の喝が異なる場合には、オペレータが常にオシ
レート幅や溶接速度の微調整ボリュームにより調整しな
ければならず、またA整のための操作には個人差が表わ
れ易いなど問題点が多く、無人化にa遠^現状であった
。
この発明は上記のような問題、欝に鑑みなされたもので
、I8接山所両端における開先幅が異なる場合でも自動
的に溶接条件を自動補正し、溶着iをコントロールする
ことにより、均一な余盛高さを得ることができるととも
に作業の無人化を達成できる装@を得ることを目的とす
る。
、I8接山所両端における開先幅が異なる場合でも自動
的に溶接条件を自動補正し、溶着iをコントロールする
ことにより、均一な余盛高さを得ることができるととも
に作業の無人化を達成できる装@を得ることを目的とす
る。
この発明に係る自動溶接装置げ、オシレート機能を有す
る自走式のlfg接ヘッドを有し、溶散開先を有する被
溶接物に対しアーク溶Mを行う自動溶接装置において、
上記被溶接物のある特定位置の所定の溶接条件、及び被
溶硬物の開先幅の変化或−は開先断面積の変化に応じて
溶接条件の一部を補正するために要する。上記被溶接物
両端における溶接開先に係るデータを設定入力する手段
と。
る自走式のlfg接ヘッドを有し、溶散開先を有する被
溶接物に対しアーク溶Mを行う自動溶接装置において、
上記被溶接物のある特定位置の所定の溶接条件、及び被
溶硬物の開先幅の変化或−は開先断面積の変化に応じて
溶接条件の一部を補正するために要する。上記被溶接物
両端における溶接開先に係るデータを設定入力する手段
と。
上記被溶接物の溶接箇所両端の位置を教示する手段と、
上記各手段にて設定入力層び教示された情報に基づき、
上記WI溶接物の開先幅の変化、戊^は開先断面積の変
化に応じて1@層条件の一部を自動補正する手段とを備
える構成としたものである。
上記各手段にて設定入力層び教示された情報に基づき、
上記WI溶接物の開先幅の変化、戊^は開先断面積の変
化に応じて1@層条件の一部を自動補正する手段とを備
える構成としたものである。
この発明に工れば、波溶闇物の開先幅の変化或いは開先
断面積の変化に応じて、オシレー)1コ等の溶接条件の
一部全自動補正する。
断面積の変化に応じて、オシレー)1コ等の溶接条件の
一部全自動補正する。
以下、この発明の一賽施例を図につ^て説明する。第1
図は実施例の礪成ブロック図、第2図は溶接ヘッドと被
溶接物との位置関係金示す平面図。
図は実施例の礪成ブロック図、第2図は溶接ヘッドと被
溶接物との位置関係金示す平面図。
第8図はその側面図、第4図は操作部を表わす。
第1図におAて従来装置の説明図である211図の構成
部分と機能が近似してAるものは同一符号を付し、説明
を省略する。
部分と機能が近似してAるものは同一符号を付し、説明
を省略する。
01は自動溶接装置の中枢をなす制御装置、01)は溶
接ヘッドである。溶接ヘッドc3ηは駆動源として溶接
ヘプト0])全体を溶接方向に移動させるX軸駆動モー
タ(至)、開先幅方向に移動させるY軸駆動モータ(至
)、溶接トーチ(13t−上下方向に移動さぜるZ軸駆
動モータ04を有する。また各駆動機構には立直検出器
が設けられており、x@駆動モータ(2)にはパルスエ
ンコーダ(至)、Y@駆動モータ(至)ニハホテンシッ
メータ(至)、z@駆動モータ■にはパルスエンコーダ
(ロ)が各々、モータの回転に応じて出力を変化させる
様に係合されて^る。
接ヘッドである。溶接ヘッドc3ηは駆動源として溶接
ヘプト0])全体を溶接方向に移動させるX軸駆動モー
タ(至)、開先幅方向に移動させるY軸駆動モータ(至
)、溶接トーチ(13t−上下方向に移動さぜるZ軸駆
動モータ04を有する。また各駆動機構には立直検出器
が設けられており、x@駆動モータ(2)にはパルスエ
ンコーダ(至)、Y@駆動モータ(至)ニハホテンシッ
メータ(至)、z@駆動モータ■にはパルスエンコーダ
(ロ)が各々、モータの回転に応じて出力を変化させる
様に係合されて^る。
またY軸駆動用のD/A変換器αηと増幅詣(至)の間
にiY軸の全ストロークを移動させるための左右調整ボ
リューム(至)が設けられている。
にiY軸の全ストロークを移動させるための左右調整ボ
リューム(至)が設けられている。
一方、x軸パルスエンコーダ(至)と入出力回路(7)
の間にはバルスカワンタ(至)があり、入出力回路(7
)からはカワンタリセット信号線(ト)が結ばれτbる
。
の間にはバルスカワンタ(至)があり、入出力回路(7
)からはカワンタリセット信号線(ト)が結ばれτbる
。
Y軸ボテンシ四メータ(至)は従来装置と同様にサーボ
基金構成する要素となってAるほか、その位置情報がA
/Df換器@ηを通じて入出力回路(7)に入力可能な
構成となって−る。
基金構成する要素となってAるほか、その位置情報がA
/Df換器@ηを通じて入出力回路(7)に入力可能な
構成となって−る。
また2軸駆動モータ(至)は制御部(4)からの回転指
令により、定速で回転するよう駆動回路(6)により駆
動される。更に、z@バμスエンコーダ(ロ)ト入出力
回路(7)との間にはX軸の場合と同様にバルスカワン
タ(ト)があり、入出力回路(7)からμカワンタリセ
ット信号線−が結ばれている。
令により、定速で回転するよう駆動回路(6)により駆
動される。更に、z@バμスエンコーダ(ロ)ト入出力
回路(7)との間にはX軸の場合と同様にバルスカワン
タ(ト)があり、入出力回路(7)からμカワンタリセ
ット信号線−が結ばれている。
更に、入出力回路(7)にl″rr種々令を行うための
第4図に示す操作部(ト)が!ItHされており、左右
調整ボリューム(至)はこの操作部(ハ)に設けられて
hる。
第4図に示す操作部(ト)が!ItHされており、左右
調整ボリューム(至)はこの操作部(ハ)に設けられて
hる。
第2図、第8図にお−て団は溶接ヘッド0])を案内す
るためのガイドレールで、被溶接物(1)に対し。
るためのガイドレールで、被溶接物(1)に対し。
固定されている。争1)は走行車輪で、ガイドレール■
上’H’u転し、溶接ヘッド0υをX軸方向に移動可能
なように4箇配置されている。鱒はガイトレーA/F4
に設けられたラックである。關はピニオンギヤで、溶接
へ・フドG1)のx#I駆動機構の1山転軸に係合され
ており、ラック(至)とかみ合う様に配設されて^る。
上’H’u転し、溶接ヘッド0υをX軸方向に移動可能
なように4箇配置されている。鱒はガイトレーA/F4
に設けられたラックである。關はピニオンギヤで、溶接
へ・フドG1)のx#I駆動機構の1山転軸に係合され
ており、ラック(至)とかみ合う様に配設されて^る。
f4は溶接ヘッド0ηのY軸駆吻機購に工5.Y軸方向
に摺動するガイドバーである。ガイドバー轡先端には取
付金具−が固定されており、更にZ軸駆動11J栴(ホ
)が取付けられて−る。
に摺動するガイドバーである。ガイドバー轡先端には取
付金具−が固定されており、更にZ軸駆動11J栴(ホ
)が取付けられて−る。
V)はスライドブロリクで、Z@駆動機嘴ωにお^て上
下(Z軸)方向に移動可能であり、溶接トーチ(2)が
取付けられている。
下(Z軸)方向に移動可能であり、溶接トーチ(2)が
取付けられている。
またF4は溶接開始点、151は溶接終了点である。
第4図は操作部を示し1図において輪は溶接トーチ(至
)先端の位置情報を記憶させるための1メモリー′スイ
ツチで、eυはその位置情報のステップ番号を表示する
ため0LED(発光ダイオード)である。嗜は溶接トー
チ(至)全ステップ番号「1」の位置へ復帰させるため
のもステップlIスイ、ツチ。
)先端の位置情報を記憶させるための1メモリー′スイ
ツチで、eυはその位置情報のステップ番号を表示する
ため0LED(発光ダイオード)である。嗜は溶接トー
チ(至)全ステップ番号「1」の位置へ復帰させるため
のもステップlIスイ、ツチ。
e3nX軸バルスカワンタ(至)、Z軸バ〃スカワンタ
(財)をリセットする1リセツト′スイツチである。
(財)をリセットする1リセツト′スイツチである。
−0−は溶接へッドc+nt−x軸方向におAて「前進
」または「後退」させるためのインチングスイッチ、■
、@は溶接トーチQ3t−Z軸方向において「上昇」ま
たは「下降」させるためのインチングスイッチである。
」または「後退」させるためのインチングスイッチ、■
、@は溶接トーチQ3t−Z軸方向において「上昇」ま
たは「下降」させるためのインチングスイッチである。
なお左右調整ボリューム@セ右へ回すと溶接トーチ(至
)が溶接ヘッドGυ側へ、左へ回する溶接ヘッドC31
)から離れる方向に移動する。
)が溶接ヘッドGυ側へ、左へ回する溶接ヘッドC31
)から離れる方向に移動する。
また−は溶接開始・停止を指令するためのスイッチであ
る。
る。
次にこの実施例の動作につ−て説明する。オペレータは
溶接fv、業に入る前に溶接条件のデータ設定と溶接開
始点・終了点の位置教示を行う。
溶接fv、業に入る前に溶接条件のデータ設定と溶接開
始点・終了点の位置教示を行う。
溶接条件の設定は処1図における条件設定部(6)によ
り行うが、設定すべき溶接条件は全てコード化されてお
り、コード番号を指定してからデータの設定を行う。一
旦、入力されたデータは制御部(4)を介して記憶部(
5)のRAMへ記憶される。なお記憶部(5)の内部溝
底の一部′ft:1g6図に示す。ここで工は溶mwL
流、■は溶接電圧、Fは溶梁速膚を表わし、この他オシ
レート幅、オシレートトラバース時間などの諸因子がコ
ード化されて記憶される。なお設定データはiW′w!
開始点(至)に訃ける溶接条件であることをここで付は
加えて訃〈。
り行うが、設定すべき溶接条件は全てコード化されてお
り、コード番号を指定してからデータの設定を行う。一
旦、入力されたデータは制御部(4)を介して記憶部(
5)のRAMへ記憶される。なお記憶部(5)の内部溝
底の一部′ft:1g6図に示す。ここで工は溶mwL
流、■は溶接電圧、Fは溶梁速膚を表わし、この他オシ
レート幅、オシレートトラバース時間などの諸因子がコ
ード化されて記憶される。なお設定データはiW′w!
開始点(至)に訃ける溶接条件であることをここで付は
加えて訃〈。
更に上記溶接条件の池に、オペレータは被溶接物の溶接
開先の寸法を実測して、このO[を上記溶接条件と同様
に9条件設定部(6)から設定を行う。
開先の寸法を実測して、このO[を上記溶接条件と同様
に9条件設定部(6)から設定を行う。
なお、開先寸法は溶接開始点−,溶接終了点(至)両側
につbて測定する。測定両所は第5図に示すように、溶
接開始点@t−のルートギャップlt・、上辺l■、ル
ート面高さlst、板厚113.溶接終了点四側のルー
トギヤ・ツブ12・、上辺1t1.の6@所である。な
お、ルート面高さ、板厚は、加工上の誤差が生じにくい
という理由で片側だけの測定を行っている。
につbて測定する。測定両所は第5図に示すように、溶
接開始点@t−のルートギャップlt・、上辺l■、ル
ート面高さlst、板厚113.溶接終了点四側のルー
トギヤ・ツブ12・、上辺1t1.の6@所である。な
お、ルート面高さ、板厚は、加工上の誤差が生じにくい
という理由で片側だけの測定を行っている。
また、これらの寸法は前述したようにコード化されてお
シ、第6−に示すように記憶部(5)に記憶される。
シ、第6−に示すように記憶部(5)に記憶される。
次に溶接開始点(至)と溶接終了点−の位置教示を行う
。まず、溶接トーチQ3t−溶接開始点(至)の少し手
前へ移動させるためにX軸インチングスイツチ−を押し
て溶接ヘッド0ηを、1当な位置へ移動させる。また2
−スイッチ(至)により溶接トーチa3を下降させ、そ
の先端が開先底部より下側に位置する所で停止する。次
に、リセットスイー、ffA”?:押す。
。まず、溶接トーチQ3t−溶接開始点(至)の少し手
前へ移動させるためにX軸インチングスイツチ−を押し
て溶接ヘッド0ηを、1当な位置へ移動させる。また2
−スイッチ(至)により溶接トーチa3を下降させ、そ
の先端が開先底部より下側に位置する所で停止する。次
に、リセットスイー、ffA”?:押す。
これにより、リセット信号m(イ)、(ロ)を通じてX
軸パルスカワンタ(至)、Z軸パルスカウンタ(旬が各
々リセットされ、更に、ステップ番号LED−の表示が
′hO′となる。次に重版トーチα3を溶接開始点に移
動すべ(、X+スイ・Iチ■、Z+ヌイリチー、z−ス
イッチ輪、左右調整ダイヤル(至)などを操作する。溶
接トーチ叫先端が適正なワイヤ突出長となるよう、溶接
開始点−に対し位置決めした所で、記憶スイ噌チ…を押
す。これによりLED■はrlJが表示され、その位置
情報は記憶部(5)へ格納される。な訃、この位置情報
は次の過程により発生するものである。X軸駆動モータ
(至)が回転することによりパルスエンコーダ(至)か
らはパルス侶号が送出され、パルスカワンタ(至)にお
いてはリセットされた後のパルス数がカワントされる。
軸パルスカワンタ(至)、Z軸パルスカウンタ(旬が各
々リセットされ、更に、ステップ番号LED−の表示が
′hO′となる。次に重版トーチα3を溶接開始点に移
動すべ(、X+スイ・Iチ■、Z+ヌイリチー、z−ス
イッチ輪、左右調整ダイヤル(至)などを操作する。溶
接トーチ叫先端が適正なワイヤ突出長となるよう、溶接
開始点−に対し位置決めした所で、記憶スイ噌チ…を押
す。これによりLED■はrlJが表示され、その位置
情報は記憶部(5)へ格納される。な訃、この位置情報
は次の過程により発生するものである。X軸駆動モータ
(至)が回転することによりパルスエンコーダ(至)か
らはパルス侶号が送出され、パルスカワンタ(至)にお
いてはリセットされた後のパルス数がカワントされる。
この便が記憶スイッチ団を押すことにより、入出力回路
(7) k通じ、更に71IIJ一部(4)から記憶部
(5)に格納されるものである。Z@についても同様の
動作により格納されるが1本発明にはIIf接関係しな
いので詳述七避ける。
(7) k通じ、更に71IIJ一部(4)から記憶部
(5)に格納されるものである。Z@についても同様の
動作により格納されるが1本発明にはIIf接関係しな
いので詳述七避ける。
次に浴接終了点ωに対し、溶接開始点線の時と同様lC
溶接ヘッド((Uの位置決め?行った後、記憶スイッチ
輪を押す。これによシLED(2)は「2」に歩進表示
され、その位置情報はステ・ツブ2の位置として記憶部
(5)へ格納される。
溶接ヘッド((Uの位置決め?行った後、記憶スイッチ
輪を押す。これによシLED(2)は「2」に歩進表示
され、その位置情報はステ・ツブ2の位置として記憶部
(5)へ格納される。
以上の操作で溶接条件の設定、及び溶接開始点(至)、
溶接終了点口の位置教示全路えたことになり。
溶接終了点口の位置教示全路えたことになり。
溶接へ・ンドを溶接開始点(ホ)へ移動させる。この操
fi:は「ステップl」スイッチを押すだけで良く。
fi:は「ステップl」スイッチを押すだけで良く。
浴接ヘッド0])及び1容接トーチa3は自動的に1ス
テ9プ1′つまり溶接開始指令へ戻ると同時にLEDす
1)は「1」の表示に戻る。
テ9プ1′つまり溶接開始指令へ戻ると同時にLEDす
1)は「1」の表示に戻る。
次にオペレータは「溶接開始/停止」スイッチ輸を押し
、応接トーチ(13は応接を開始する。[溶接開始/停
止Jスイッチvjからの指令は入出力回路(7)から制
御部(4)へ収り込まれ、制御部(4)は溶接開始指令
であることを解読したあと、溶接に必要なr@接条件デ
ータを記憶部(5)から順次読み出し。
、応接トーチ(13は応接を開始する。[溶接開始/停
止Jスイッチvjからの指令は入出力回路(7)から制
御部(4)へ収り込まれ、制御部(4)は溶接開始指令
であることを解読したあと、溶接に必要なr@接条件デ
ータを記憶部(5)から順次読み出し。
溶接へウド0υ、浴ff電源(8)への出力制御のため
の演算を開始する。このうち1本発明に係る演算につい
て詳述し、池の演算についての説明は省略する。
の演算を開始する。このうち1本発明に係る演算につい
て詳述し、池の演算についての説明は省略する。
溶接開始時における事IiJ計算の概要を嘉8図。
W2O図に示す。計算!では、オシレートに関する事前
計算、計算■では溶接運Hに関する事前計算全行うもの
である。
計算、計算■では溶接運Hに関する事前計算全行うもの
である。
計算lにおいてに、まず溶接開始指令と溶装終了点61
の位置情報を制御部(4)が記憶部(5)から読み出f
、X軸方向のステップ1(溶接開始点)の位置7ft:
LI 、ステップ2(溶接終了点)の位置tL2とする
と溶接距離りは単純に L=Lz−LI により求められる。
の位置情報を制御部(4)が記憶部(5)から読み出f
、X軸方向のステップ1(溶接開始点)の位置7ft:
LI 、ステップ2(溶接終了点)の位置tL2とする
と溶接距離りは単純に L=Lz−LI により求められる。
次に、記憶部(5)に設定、格納されてlる開先寸法の
うち、溶接開始点(至)と溶接終了点ωの〃−トギャッ
プ(hcr 、 12@ト、オシレート振幅のデータW
全読み出す。オシレート振幅げ浴接の進行に伴なう開先
幅の変化に比例ざぜて増減する必要があるから、溶接終
了、は曽のオシレート振幅はとなる。なお、前にも述べ
たが、設定されてbるオシレート振幅Wは溶接開始点ω
に2けるデータである。
うち、溶接開始点(至)と溶接終了点ωの〃−トギャッ
プ(hcr 、 12@ト、オシレート振幅のデータW
全読み出す。オシレート振幅げ浴接の進行に伴なう開先
幅の変化に比例ざぜて増減する必要があるから、溶接終
了、は曽のオシレート振幅はとなる。なお、前にも述べ
たが、設定されてbるオシレート振幅Wは溶接開始点ω
に2けるデータである。
従ってrJTfi終了点ω終了点間始点(至)のオシレ
ート振幅の差は で表わされ、更に溶接開始点−で1らの任且点の距離t
−’Lnとすると、上記任意、侭におけるオシレート振
41Mは となる。ここで。
ート振幅の差は で表わされ、更に溶接開始点−で1らの任且点の距離t
−’Lnとすると、上記任意、侭におけるオシレート振
41Mは となる。ここで。
とすると任意点におけるオシンー)iGlliiUW
(t + C1Ln> ・・・・・
・・・・■と置き換えることができる。
(t + C1Ln> ・・・・・
・・・・■と置き換えることができる。
計算Iにおける定数計算では(6)式により、 01を
求め、記憶部(5)へ一旦烙納する。
求め、記憶部(5)へ一旦烙納する。
計算!を終了すると制御部(4)は引き続き計算■t−
火行する。計′W、Hにおhて汀、まづ浴接開始点(至
)と溶接終了点−の開先寸法及び溶接速度の設定データ
Fを記憶部(5)から読み出す。開先寸法は第5図の様
に与えられてlるので、制御部(4)は溶接開始点−と
溶接終了点軸における開先断面積を容易に計算すること
ができ、その計算結果全容々。
火行する。計′W、Hにおhて汀、まづ浴接開始点(至
)と溶接終了点−の開先寸法及び溶接速度の設定データ
Fを記憶部(5)から読み出す。開先寸法は第5図の様
に与えられてlるので、制御部(4)は溶接開始点−と
溶接終了点軸における開先断面積を容易に計算すること
ができ、その計算結果全容々。
Al、A!とする。
溶接方向の任意の位置における溶着量は消耗電極式溶接
法の場合、flIl電接1が一定である限り。
法の場合、flIl電接1が一定である限り。
溶接速度に反比例する。また溶濱嘘は溶接の進行に伴な
う開先断面積の変化に比例させる必要があるから、溶接
終了点−の溶接速fは となる。従って溶接終了点員と溶)發開始点(ト)の溶
接速度の差は で表わされ、更に、名僧開始点−からLnの距離を有す
る任意点における溶接速度は となる。ここで とすると任意点における#!ji速度はF (1+ C
! −Ln ) −−−−−−−−−(c+
)と置き換えることができる。
う開先断面積の変化に比例させる必要があるから、溶接
終了点−の溶接速fは となる。従って溶接終了点員と溶)發開始点(ト)の溶
接速度の差は で表わされ、更に、名僧開始点−からLnの距離を有す
る任意点における溶接速度は となる。ここで とすると任意点における#!ji速度はF (1+ C
! −Ln ) −−−−−−−−−(c+
)と置き換えることができる。
計算璽における定数計算では(0式によりC2を求め、
記憶部(5)へ一旦格納する。
記憶部(5)へ一旦格納する。
以上で制御部(4)は事前計算の実行を終え、外部機器
に対する出力制御動作へ移る。
に対する出力制御動作へ移る。
なお、制御部(4)は溶接中、溶接速度、オシレートパ
ターンなどの池、溶¥5M流など各種の制御全行うため
にこれらの制御音リアルタイム処理で行う必要があり、
そのためにいわゆるOS(オペレーティンクシステム)
と呼ばれる9珊プログラムが必要である。このO8につ
いてセ、市販されて匹るものもあり、その内容そのもの
については本発明と無関係であり、説明を省略する、@
7図は溶接速度、オシレートパターンの開先変化に伴な
う制御の様子と示したものであり、第10図はオシレー
トパターンの制御に関するフローチャートである。
ターンなどの池、溶¥5M流など各種の制御全行うため
にこれらの制御音リアルタイム処理で行う必要があり、
そのためにいわゆるOS(オペレーティンクシステム)
と呼ばれる9珊プログラムが必要である。このO8につ
いてセ、市販されて匹るものもあり、その内容そのもの
については本発明と無関係であり、説明を省略する、@
7図は溶接速度、オシレートパターンの開先変化に伴な
う制御の様子と示したものであり、第10図はオシレー
トパターンの制御に関するフローチャートである。
出力制御動作のうち、まずオシレートパターン制御につ
いて説明を行う。なお@10図は、オシレート関連制御
のみを時系列に並べたフローチャートであり、′!j!
際の制御では、前述のO8により他のタスクとともにリ
アルタイム処理されて論ることをここで付は加えておく
。
いて説明を行う。なお@10図は、オシレート関連制御
のみを時系列に並べたフローチャートであり、′!j!
際の制御では、前述のO8により他のタスクとともにリ
アルタイム処理されて論ることをここで付は加えておく
。
Y軸制御用のVA変換器αηには溶接開始前の初期化動
作(イニシャライズ)でオシレート振幅ノ中点に位置す
るデータが制御部(4)から出力されており、出力デー
タを中点のデータより大きくすると右側〔浴接ヘッド0
1)寄り〕に、小さくすると左側〔溶廣ヘッド!3])
から離れる方向〕に溶接トーチQ3を移動する。
作(イニシャライズ)でオシレート振幅ノ中点に位置す
るデータが制御部(4)から出力されており、出力デー
タを中点のデータより大きくすると右側〔浴接ヘッド0
1)寄り〕に、小さくすると左側〔溶廣ヘッド!3])
から離れる方向〕に溶接トーチQ3を移動する。
溶接開始指令か出され、前記計算7.1を実行した後、
オシレート制御タスクでは次の事前計算カ行われる。つ
まり、設定データのオシレート振幅、オシレートトラバ
ース時間から、ある時間当たりのオシレート移動量ΔW
2計算する。ここで言うある時間とは、オシレート制御
タスクの実行から次の実行までの実行時間間隔である。
オシレート制御タスクでは次の事前計算カ行われる。つ
まり、設定データのオシレート振幅、オシレートトラバ
ース時間から、ある時間当たりのオシレート移動量ΔW
2計算する。ここで言うある時間とは、オシレート制御
タスクの実行から次の実行までの実行時間間隔である。
従ってこの実行時間間隔ごとにΔWt−出力データに加
算或′V′hは減算すればY@駆動サーボ系により溶接
トーチQ3ハ所定の速度で右側或−は左側へ移動するこ
とができる。
算或′V′hは減算すればY@駆動サーボ系により溶接
トーチQ3ハ所定の速度で右側或−は左側へ移動するこ
とができる。
なお実行時間間隔は本英雄例では20m5として−る。
W!110図におhて、溶接開始と同時に、処理翰で現
在のX軸パルスI[を読み込み、前述の(ト)式によシ
オシレート振eat計算し、その結果から到達すべきオ
シレート右端のY軸位置が求められる。
在のX軸パルスI[を読み込み、前述の(ト)式によシ
オシレート振eat計算し、その結果から到達すべきオ
シレート右端のY軸位置が求められる。
更に(ハ)において現在のY軸位Wtを$1図のNつ変
換器ゆより、読み込んで前記の到達すべきY軸位置と比
較する。四の判定で、まだ到達して^なければ処理(ハ
)で現在のY軸出力データにΔMFI−加算出力し、処
理四へ戻る。到達して匹れば、オシレート右端到達とい
うことで処理t4へ進む。処理O′→ではオシレート停
止時間の設定筐どおり、タイマーiONする。更に処理
(ハ)では現在のX軸パルスatt−読み込み、前述の
(ハ)式によりオシレート振幅を計算し、その結果から
到達すべきオシレート右端のY軸位置を処理0’0と同
様に求める。処理(7f)ではその[[’tY軸出力デ
ータとして出力し、オンレ−ト停止時間中も、溶接トー
チ側が開先幅の変化に沿うように制御する。判定(5)
ではオシレート停止時間のタイムアツプを判定し、まだ
時間内のとき一1処浬G’Sへ戻る。タイムアツプのと
きは処理(7樽へ進むが、処理σ場からげオシレート左
端を目標にl′18接トーチC13會移匈さぜる制御で
あジ、その制御方法は前述した処理四〜(ハ)と基本的
には同じであり5重複するので説明を省く。
換器ゆより、読み込んで前記の到達すべきY軸位置と比
較する。四の判定で、まだ到達して^なければ処理(ハ
)で現在のY軸出力データにΔMFI−加算出力し、処
理四へ戻る。到達して匹れば、オシレート右端到達とい
うことで処理t4へ進む。処理O′→ではオシレート停
止時間の設定筐どおり、タイマーiONする。更に処理
(ハ)では現在のX軸パルスatt−読み込み、前述の
(ハ)式によりオシレート振幅を計算し、その結果から
到達すべきオシレート右端のY軸位置を処理0’0と同
様に求める。処理(7f)ではその[[’tY軸出力デ
ータとして出力し、オンレ−ト停止時間中も、溶接トー
チ側が開先幅の変化に沿うように制御する。判定(5)
ではオシレート停止時間のタイムアツプを判定し、まだ
時間内のとき一1処浬G’Sへ戻る。タイムアツプのと
きは処理(7樽へ進むが、処理σ場からげオシレート左
端を目標にl′18接トーチC13會移匈さぜる制御で
あジ、その制御方法は前述した処理四〜(ハ)と基本的
には同じであり5重複するので説明を省く。
なお、処理C7tJ 、 (7G 、 (/15 、書
では常に現在のX軸パルス1直と俗伊終了点(至)のX
軸パルス須と比較し。
では常に現在のX軸パルス1直と俗伊終了点(至)のX
軸パルス須と比較し。
一致したと@はオシレート振幅中点へ爵髪トー千〇3を
移動するように制御を行う。
移動するように制御を行う。
以上のようにオシレートパターンを出力制御することに
より第7図(b)のように浴接距離り全体にわたり、開
先、Pa i化に厄じてオシレートパターン’kff化
させることができる。
より第7図(b)のように浴接距離り全体にわたり、開
先、Pa i化に厄じてオシレートパターン’kff化
させることができる。
次に溶接速度の制御動作について説明を行う。
′f8f方向の任意、(における溶接速度はQ式で表わ
される。制御部(4)は溶接中、溶接速度制御タスクに
おいて現在のX軸パルス全貌み収り、 (fJ))式に
よって現在の開先断面積に対応した溶接速窄を算出し、
D/A変換器04に対し、入出力回路(7)を通じて
出力を行う。これにエリ渠7(2)れ)に示すように+
8接距離り全体にわたり2開先197而債に応じて溶接
速度を菱化させることができる。
される。制御部(4)は溶接中、溶接速度制御タスクに
おいて現在のX軸パルス全貌み収り、 (fJ))式に
よって現在の開先断面積に対応した溶接速窄を算出し、
D/A変換器04に対し、入出力回路(7)を通じて
出力を行う。これにエリ渠7(2)れ)に示すように+
8接距離り全体にわたり2開先197而債に応じて溶接
速度を菱化させることができる。
なお、上記実施例では溶接箇所両端における溶接開先径
寸法の火測頃ヲ入力設定して^るが、上記実測lからオ
ペレータが開先断面重金計算し。
寸法の火測頃ヲ入力設定して^るが、上記実測lからオ
ペレータが開先断面重金計算し。
条件設定部(6)から直接、断面積A+、A2 f入力
設定する方式にしても同様の結果を得ることができる。
設定する方式にしても同様の結果を得ることができる。
また、開先径寸法の英祠領(グ全τ距起測定;直として
Aるが、上記実施例の、【うに、開先角度?有する場合
、開先角度を入力設定する方式としても良い。
Aるが、上記実施例の、【うに、開先角度?有する場合
、開先角度を入力設定する方式としても良い。
この発明は以上のようにg冑されているため。
溶接箇所両端における開先!!ILが異なる場合でも。
溶接中の溶接条件の一部七溶汲の進行に伴なう開先幅の
変化、或いは前記開先断面積の変化に合わぜて自効補正
し、’fRM量をコントロールすることにより、均一な
余盛高さを得ることができるとともに補修溶接を不要と
し1作業の無人化を達成することができるなどの効果を
得ることができる。
変化、或いは前記開先断面積の変化に合わぜて自効補正
し、’fRM量をコントロールすることにより、均一な
余盛高さを得ることができるとともに補修溶接を不要と
し1作業の無人化を達成することができるなどの効果を
得ることができる。
寡1図〜第1O図はこの発明の一実施例に係る図を示し
、茗1図はブロック図、第2図は溶接ヘッドとMI溶y
tc物との位置関係を示す平面図、第8図はその側面図
、第4図は操作部の正面図、筆5図に開先寸B&Za定
H所を表わした図、第6図は記憶部の内部構成図、第7
図は溶接速度、オシレートパターンの制御チャート図、
第8□はオシレート用事前計算フローチャート、@9図
げ溶接速度用$m”tf算ラフローチャート第10図は
オシレートパターン制・狗フローチャート、第11因は
従来装aのブロック図、第12i8(Iは)(b)は被
溶接物の例を示す平面図と正面図である。 図にお^て、(1ンは仮#接物、(2ンば溶接開先、(
6ンは条件設定部、ぐり1は制−装置、3υは溶接へ、
ラド。 如けνも(lc *< 4嘩森 λ なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
、茗1図はブロック図、第2図は溶接ヘッドとMI溶y
tc物との位置関係を示す平面図、第8図はその側面図
、第4図は操作部の正面図、筆5図に開先寸B&Za定
H所を表わした図、第6図は記憶部の内部構成図、第7
図は溶接速度、オシレートパターンの制御チャート図、
第8□はオシレート用事前計算フローチャート、@9図
げ溶接速度用$m”tf算ラフローチャート第10図は
オシレートパターン制・狗フローチャート、第11因は
従来装aのブロック図、第12i8(Iは)(b)は被
溶接物の例を示す平面図と正面図である。 図にお^て、(1ンは仮#接物、(2ンば溶接開先、(
6ンは条件設定部、ぐり1は制−装置、3υは溶接へ、
ラド。 如けνも(lc *< 4嘩森 λ なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (4)
- (1)オシレート機能を有する自走式の溶接ヘッドを有
し、溶接開先を有する被溶接物に対しアーク溶接を行う
自動溶接装置において、上記被溶接物のある特定位置の
所定の溶接条件、及び被溶接物の開先幅の変化或いは開
先断面積の変化に応じて溶接条件の一部を補正するため
に要する、上記被溶接物両端における溶接開先に係るデ
ータを設定入力する手段と、上記被溶接物の溶接箇所両
端の位置を教示する手段と、上記各手段にて設定入力及
び教示された情報に基づき上記被溶接物の開先幅の変化
或いは開先断面積の変化に応じて溶接条件の一部を自動
補正する手段とを備えて成る自動溶接装置。 - (2)被溶接物のある特定位置は、溶接開始点であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動溶接装
置。 - (3)溶接条件の一部は、オシレート幅及び溶接電流で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項
に記載の自動溶接装置。 - (4)溶接開先に係るデータは、溶接開始点側のルート
ギャップ、上辺、ルート面高さ、及び板厚であると共に
、溶接終了点のルートギャップ及び上辺の各実測寸法で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項い
ずれかに記載の自動溶接装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16901685A JPS6233060A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 自動溶接装置 |
| GB8617645A GB2180183B (en) | 1985-07-31 | 1986-07-18 | Automatic welding machine correcting for a variable groove width |
| US06/891,022 US4728774A (en) | 1985-07-31 | 1986-07-31 | Automatic welding machine correcting for a varible groove width |
| DE19863625914 DE3625914A1 (de) | 1985-07-31 | 1986-07-31 | Automatisches schweissgeraet zur korrektur einer veraenderlichen fugenweite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16901685A JPS6233060A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 自動溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233060A true JPS6233060A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15878767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16901685A Pending JPS6233060A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 自動溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233060A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5412252A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Hitachi Ltd | Signal processor |
| JPS61172678A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-04 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 溶接ロボツトの制御方法 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP16901685A patent/JPS6233060A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5412252A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Hitachi Ltd | Signal processor |
| JPS61172678A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-04 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 溶接ロボツトの制御方法 |
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