[发明专利]电弧焊接的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种电弧焊接的电弧传感器控制系统，是具备：使焊炬在作为焊接对象的工件的坡口的宽度方向上以规定的摆动宽度周期性地移动的同时使所述焊炬在所述工件的焊接线方向上以规定的焊炬高度移动，以跟踪所述工件的焊接线的执行器；和检测焊接电流或电弧电压的传感器；并且用于在所述工件的坡口中形成良好的焊珠的电弧焊接的电弧传感器控制系统；

具有：由所述焊接电流或者电弧电压分别取得在摆动端部上的与表示所述焊炬和所述工件之间的水平距离的坡口壁距离相当的值以及与所述焊炬高度相当的值，并且分别运算各个值与目标值之间的偏差，而且由与所述坡口壁距离相当的值与其目标值的偏差（以下，称为坡口壁距离偏差）和与所述焊炬高度相当的值与其目标值的偏差（以下，称为焊炬高度偏差）运算所述执行器的与所述摆动宽度相关的操作量，同时由所述坡口壁距离偏差和所述焊炬高度偏差运算所述执行器的与所述焊炬高度相关的操作量的运算器；和

基于与所述摆动宽度相关的操作量以及与所述焊炬高度相关的操作量分别控制所述摆动宽度以及所述焊炬高度的控制器；

对于所述摆动宽度的操作量以及所述焊炬高度的操作量，根据所述工件的坡口角度设定所述坡口壁距离偏差以及所述焊炬高度偏差各自所影响的比例（以下，称为影响比例）；

所述坡口壁距离偏差以及所述焊炬高度偏差的影响比例设定为所述坡口角度越大，所述焊炬高度偏差的影响比例相对于所述坡口壁距离偏差的影响比例相对地越增大。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接的控制系统，其特征在于，所述操作量在所述影响比例上被赋予调节该影响比例的调节系数。

3.根据权利要求2所述的电弧焊接的控制系统，其特征在于，所述焊炬高度的操作量Δz由下式（1）表示，所述摆动宽度的操作量Δw由下式（2）表示：

[数学式1]

；

[数学式2]

；

在这里，K_z、K_w表示与焊炬高度相关的操作量以及与摆动宽度相关的操作量的各增益，ΔP_d表示坡口壁距离偏差，ΔP_h表示焊炬高度偏差，t表示利用坡口角度θ而由t=tan(θ/2)表示的值，K_h表示调节系数。

4.根据权利要求1所述的电弧焊接的控制系统，其特征在于，所述运算器对于摆动的一个周期以预先规定的数量被分割的多个区间的每个区间，计算由所述传感器检测到的所述焊接电流或者电弧电压的平均值，并基于在所述多个区间中与摆动端部相对应的一个或者多个区间的平均值取得与所述坡口壁距离相当的值，且基于摆动的一个周期量的所述焊接电流或电弧电压的平均值取得与所述焊炬高度相当的值。

5.一种电弧焊接的控制方法，是具备：使焊炬在作为焊接对象的工件的坡口的宽度方向上以规定的摆动宽度周期性地移动的同时使所述焊炬在所述工件的焊接线方向上以规定的焊炬高度移动，以跟踪所述工件的焊接线的执行器；和检测焊接电流或电弧电压的传感器；并且用于在所述工件的坡口中形成焊珠的电弧焊接的电弧传感器控制方法；

包括：检测所述焊接电流或电弧电压的步骤；

由所述焊接电流或者电弧电压分别取得在摆动端部上的与表示所述焊炬和所述工件之间的水平距离的坡口壁距离相当的值以及与所述焊炬高度相当的值，并且分别运算各个值与目标值之间的偏差的步骤；

由与所述坡口壁距离相当的值与其目标值的偏差（以下，称为坡口壁距离偏差）和与所述焊炬高度相当的值与其目标值的偏差（以下，称为焊炬高度偏差）运算所述执行器的与所述摆动宽度相关的操作量，同时由所述坡口壁距离偏差和所述焊炬高度偏差运算所述执行器的与所述焊炬高度相关的操作量的步骤；和

基于与所述摆动宽度相关的操作量以及与所述焊炬高度相关的操作量分别控制所述摆动宽度以及所述焊炬高度的步骤；

对于所述摆动宽度的操作量以及所述焊炬高度的操作量，根据所述工件的坡口角度设定所述坡口壁距离偏差以及所述焊炬高度偏差各自所影响的比例（以下，称为影响比例）；

所述坡口壁距离偏差以及所述焊炬高度偏差的影响比例设定为所述坡口角度越大，所述焊炬高度偏差的影响比例相对于所述坡口壁距离偏差的影响比例相对地越增大。