2018 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental of 3D adaptive model in Robotic welding
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15K06456
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
山根 敏 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10191363)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 同期制御 / 溶融池観察 / 画像処理 / ロボット制御 / 電源特性制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低入熱で溶接が重要である。これを行うために、ワイヤ送給速度と溶接電源とを同期させるシステムの構築を行った。溶接電源は15ｋHzでインバータ制御されている。このインバータをパソコンより直接制御できるように溶接電源本体の改良を行った。このため、溶接回路におけるインダクタンスの影響を受けるが、高速に電流制御が行えるようになった。一方、トーチにサーボモータ付きのワイヤ送給装置を用いたが、モーター駆動であるため、1msオーダーでの高速モータ制御が困難である。まず、このサーボモータを高速応答させるように、RS422の通信機能を用いた制御システムを構築した。つぎに、基礎実験を行い、ワイヤ送給モータの応答速度および制御特性を調べた。その結果、約5ms単位（200Hz程度）でモーターの正転および逆転が可能になった。この動作に適合するように溶接電源を制御した。本研究では、溶接電流波形として、パルス電流波形を用いた。溶接部材への低入熱が重要であるので、このピーク電流を電極ワイヤが溶融し、溶滴が形成する程度に抑えた。ベース電流期間において、ワイヤモータを正転させて、ピーク期間に形成した溶滴が着いたワイヤ先端部を母材に接触させる。これを繰り返して、低入熱を実現した。また、溶接時に狙った位置に溶接ができるかどうかを監視するために、各種の光学フィルタを用いて、最適な溶融池の撮影方法も検討した。溶融池は温度に依存しているために、数枚の連続画像を撮影したときに、暗い部分を重ね合わせると、溶融池形状の輪郭が生じる。この明瞭な溶融池画像の特徴を用いることで、溶接位置を確認した。
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Research Products
(6 results)
