JPH0139874B2 - - Google Patents
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- JPH0139874B2 JPH0139874B2 JP2725884A JP2725884A JPH0139874B2 JP H0139874 B2 JPH0139874 B2 JP H0139874B2 JP 2725884 A JP2725884 A JP 2725884A JP 2725884 A JP2725884 A JP 2725884A JP H0139874 B2 JPH0139874 B2 JP H0139874B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- center
- waveform
- rotation
- oscillation
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、消耗電極に一定の半径及び速度の回
転を与えながらアーク溶接を行う回転アーク溶接
方法に関し、とくに回転のほかに開先幅方向に揺
動を加える場合において、その揺動中心が揺動半
周期ごとに開先幅方向中心上を倣うようにした倣
い制御技術に関するものである。
転を与えながらアーク溶接を行う回転アーク溶接
方法に関し、とくに回転のほかに開先幅方向に揺
動を加える場合において、その揺動中心が揺動半
周期ごとに開先幅方向中心上を倣うようにした倣
い制御技術に関するものである。
消耗電極に一定の半径及び速度の回転を与えな
がらアーク溶接を行う回転アーク溶接方法それ自
体は、例えば特開昭55−133871号公報、特開昭57
−91877号公報などで公知である。しかし、これ
らの先行技術はいずれも電極が回転をするだけで
揺動は伴わないものである。
がらアーク溶接を行う回転アーク溶接方法それ自
体は、例えば特開昭55−133871号公報、特開昭57
−91877号公報などで公知である。しかし、これ
らの先行技術はいずれも電極が回転をするだけで
揺動は伴わないものである。
この揺動を伴わない回転アーク溶接方法は、一
般に消耗電極は一定の半径で回転するため、開先
幅が所定の範囲内に保持できるときに有効であ
る。しかし開先をいろいろなケ−スにおいて所定
範囲内に保持することは実際問題として困難であ
る。現実に開先加工、組立および被溶接物の構造
の制約などにより開先幅は、所定の上限を超えて
大きくならざるを得ない場合が多くある。
般に消耗電極は一定の半径で回転するため、開先
幅が所定の範囲内に保持できるときに有効であ
る。しかし開先をいろいろなケ−スにおいて所定
範囲内に保持することは実際問題として困難であ
る。現実に開先加工、組立および被溶接物の構造
の制約などにより開先幅は、所定の上限を超えて
大きくならざるを得ない場合が多くある。
このような場合、開先壁部に溶込み不良などの
溶接欠陥を惹起することは明白であるから、電極
に回転のほかに開先幅方向に揺動をも与えること
が必要になつてくる。しかし、開先幅の量に応じ
た一定の周期及び振幅で謡動を与えるとしても、
謡動中心が正しく開先幅の中心上を移動しなけれ
ば良好な溶接結果は得られない。
溶接欠陥を惹起することは明白であるから、電極
に回転のほかに開先幅方向に揺動をも与えること
が必要になつてくる。しかし、開先幅の量に応じ
た一定の周期及び振幅で謡動を与えるとしても、
謡動中心が正しく開先幅の中心上を移動しなけれ
ば良好な溶接結果は得られない。
本発明の目的は、前記、回転アーク溶接方法に
おいて回転と同時に開先幅方向に所定の周期およ
び振幅の揺動を与えるとともに謡動中心が正しく
開先幅の中心上を自動的に移動するようにするた
めに、アーク電流又はアーク電圧の波形を検出
し、この検出された出力波形を溶接進行方向に対
して回転の左側半周期と右側半周期に分割し、次
いで各々の分割波形について揺動の半周期ごとに
左側揺動半周期では回転の左側分割波形の面積
を、右側揺動半周期では回転の右側分割波形の面
積をそれぞれ積分してその積分値を比較し、その
差動値が零になるように揺動中心位置の修正を自
動的に行うことにより、開先幅が大きくなり先行
技術の所定範囲を超えた場合でも揺動振幅および
周期を変更することにより任意の開先幅に対処し
て良好な溶接結果が得られる回転アーク溶接方法
を提供するものである。
おいて回転と同時に開先幅方向に所定の周期およ
び振幅の揺動を与えるとともに謡動中心が正しく
開先幅の中心上を自動的に移動するようにするた
めに、アーク電流又はアーク電圧の波形を検出
し、この検出された出力波形を溶接進行方向に対
して回転の左側半周期と右側半周期に分割し、次
いで各々の分割波形について揺動の半周期ごとに
左側揺動半周期では回転の左側分割波形の面積
を、右側揺動半周期では回転の右側分割波形の面
積をそれぞれ積分してその積分値を比較し、その
差動値が零になるように揺動中心位置の修正を自
動的に行うことにより、開先幅が大きくなり先行
技術の所定範囲を超えた場合でも揺動振幅および
周期を変更することにより任意の開先幅に対処し
て良好な溶接結果が得られる回転アーク溶接方法
を提供するものである。
以下添附図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
第１図は本発明の概要を電極の移動軌跡と共に
示す説明図で、揺動中心が開先幅の中心からずれ
ている状態を示してある。同図において１は一定
の幅員を有する開先、２は電極、３は電極２の回
転軌跡で、電極２は回転中心ａのまわりに一定の
半径及び速度で矢印方向に回転している。４はこ
の回転中心ａの揺動軌跡で、開先幅方向に一定の
周期及び振幅で矢印方向に謡動しており、かつ溶
接進行方向（矢印Ａで示す）の移動を合成した状
態で示してある。ｂは開先幅の中心線、ｃは揺動
中心である。なお、第１図では説明の便宜上、揺
動中心が全体的に開先幅中心より一様にずれてい
る状態を示している。なお、Ｌは開先の左側壁、
Ｒは右側壁を示す。
示す説明図で、揺動中心が開先幅の中心からずれ
ている状態を示してある。同図において１は一定
の幅員を有する開先、２は電極、３は電極２の回
転軌跡で、電極２は回転中心ａのまわりに一定の
半径及び速度で矢印方向に回転している。４はこ
の回転中心ａの揺動軌跡で、開先幅方向に一定の
周期及び振幅で矢印方向に謡動しており、かつ溶
接進行方向（矢印Ａで示す）の移動を合成した状
態で示してある。ｂは開先幅の中心線、ｃは揺動
中心である。なお、第１図では説明の便宜上、揺
動中心が全体的に開先幅中心より一様にずれてい
る状態を示している。なお、Ｌは開先の左側壁、
Ｒは右側壁を示す。
第２図は本発明方法の実施に用いる自動溶接装
置の概念図で、第３図は本発明の要部の倣い制御
ブロツク図である。第２図において、ワイヤ電極
として示される消耗電極２は電極ノズル５に対し
その回転中心すなわち電極ノズルの中心線ａから
一定の半径位置に自動送給されるようになつてい
る。６はこの電極ノズル５の回転装置で、通常の
歯車機構よりなる。７は回転装置６の本体に揺動
腕８を介して連結された揺動装置で、回転装置６
の本体を開先１の幅方向に揺動させる作用を行
う。９は揺動中心（図示せず）の位置修正を行う
ために、揺動装置７を開先幅方向（Ｘ軸）に水平
に移動させるＸ軸スライダである。１０はＸ軸ス
ライダ９の駆動モータ、１１はＸ軸スライダ９を
支持する台車で、溶接方向に移動可能である。１
２は電極２の回転位置検出器で、電極ノズル５に
装着されている。この回転位置検出器１２によつ
て電極２の回転位置が半周期ごとに溶接進行方向
（第１図のａ点を通る破線）に対して左側にある
か右側にあるかを発信する。
置の概念図で、第３図は本発明の要部の倣い制御
ブロツク図である。第２図において、ワイヤ電極
として示される消耗電極２は電極ノズル５に対し
その回転中心すなわち電極ノズルの中心線ａから
一定の半径位置に自動送給されるようになつてい
る。６はこの電極ノズル５の回転装置で、通常の
歯車機構よりなる。７は回転装置６の本体に揺動
腕８を介して連結された揺動装置で、回転装置６
の本体を開先１の幅方向に揺動させる作用を行
う。９は揺動中心（図示せず）の位置修正を行う
ために、揺動装置７を開先幅方向（Ｘ軸）に水平
に移動させるＸ軸スライダである。１０はＸ軸ス
ライダ９の駆動モータ、１１はＸ軸スライダ９を
支持する台車で、溶接方向に移動可能である。１
２は電極２の回転位置検出器で、電極ノズル５に
装着されている。この回転位置検出器１２によつ
て電極２の回転位置が半周期ごとに溶接進行方向
（第１図のａ点を通る破線）に対して左側にある
か右側にあるかを発信する。
次に、第３図において、１３はアーク電流又は
アーク電圧の波形を検出する検出器、１４は基準
電圧発生器、１５はこれらの検出信号と基準信号
の差動増幅器、１６は検出された出力波形を電極
２の回転の左側半周期と右側半周期に分割するた
めの切換スイツチで、上記回転位置検出器１２に
より検出された回転位置信号によつて動作する。
１７は電極２の回転の左側半周期にあたる左側分
割波形の面積（第４図３の斜線部）を左側揺動半
周期Ｔ／２ごとに積分する左側積分器で、１８は
電極２の回転の右側半周期にあたる右側分割波形
の面積（第４図４の斜線部）を右側揺動半周期
Ｔ／２ごとに積分する右側積分器であり、これら
左側又は右側の積分器１７，１８に対し、上記揺
動装置７による揺動位置信号１９が揺動半周期ご
とに与えられ、上記積分器１７，１８の積分開始
と終了時期を定める。２０及び２１は、各々左側
メモリ及び右側メモリで、各々、積分器１７及び
１８の積分最終値を記憶保持し、各々次の積分最
終値を再生記憶保持してこれをくりかえして行
く。２２は上記左側メモリと右側メモリの記憶値
の差を比較する差動増幅器で、その差動出力はＸ
軸ドライバ２３の入力信号となつて、上記Ｘ軸ス
ライダのモータ１０を駆動する。
アーク電圧の波形を検出する検出器、１４は基準
電圧発生器、１５はこれらの検出信号と基準信号
の差動増幅器、１６は検出された出力波形を電極
２の回転の左側半周期と右側半周期に分割するた
めの切換スイツチで、上記回転位置検出器１２に
より検出された回転位置信号によつて動作する。
１７は電極２の回転の左側半周期にあたる左側分
割波形の面積（第４図３の斜線部）を左側揺動半
周期Ｔ／２ごとに積分する左側積分器で、１８は
電極２の回転の右側半周期にあたる右側分割波形
の面積（第４図４の斜線部）を右側揺動半周期
Ｔ／２ごとに積分する右側積分器であり、これら
左側又は右側の積分器１７，１８に対し、上記揺
動装置７による揺動位置信号１９が揺動半周期ご
とに与えられ、上記積分器１７，１８の積分開始
と終了時期を定める。２０及び２１は、各々左側
メモリ及び右側メモリで、各々、積分器１７及び
１８の積分最終値を記憶保持し、各々次の積分最
終値を再生記憶保持してこれをくりかえして行
く。２２は上記左側メモリと右側メモリの記憶値
の差を比較する差動増幅器で、その差動出力はＸ
軸ドライバ２３の入力信号となつて、上記Ｘ軸ス
ライダのモータ１０を駆動する。
第４図において、１は揺動周期（Ｔ）、揺動左
側半周期（Ｌ）T/2、右側半周期（Ｒ）T/2を示
す。２は第３図差動増幅器１５の出力波形の一例
で、簡略のため揺動周期に対して回転周期を８分
の１とし、電極ノズル中心が開先幅の中心と一致
している場合を示している。３は、切換スイツチ
１６で分割された回転の左側半周期の波形、４は
右側半周期の波形で、それぞれ斜線部の波形が積
分器１７および１８によつて積分される。５は積
分器の積分開始終了時期を示しており、tRで左側
積分器１７の動作開始、右側積分器１８の動作終
了の時期を、tLで左側積分器１７の動作終了、右
側積分器１８の動作開始の時期を示す。
側半周期（Ｌ）T/2、右側半周期（Ｒ）T/2を示
す。２は第３図差動増幅器１５の出力波形の一例
で、簡略のため揺動周期に対して回転周期を８分
の１とし、電極ノズル中心が開先幅の中心と一致
している場合を示している。３は、切換スイツチ
１６で分割された回転の左側半周期の波形、４は
右側半周期の波形で、それぞれ斜線部の波形が積
分器１７および１８によつて積分される。５は積
分器の積分開始終了時期を示しており、tRで左側
積分器１７の動作開始、右側積分器１８の動作終
了の時期を、tLで左側積分器１７の動作終了、右
側積分器１８の動作開始の時期を示す。
次に、上記実施例の作用を説明する。
電極２はアークを発生しながら電極ノズル５の
中心ａのまわりに回転運動を行うと共に、同時に
開先幅方向に所定幅の揺動運動を行いながら溶接
進行方向へ移動する。
中心ａのまわりに回転運動を行うと共に、同時に
開先幅方向に所定幅の揺動運動を行いながら溶接
進行方向へ移動する。
而して、このアーク溶接中、電極２の揺動中心
ｃを正確に開先幅の中心ｂ上に倣わせるために、
まずアーク電流又はアーク電圧の波形を検出す
る。この検出波形は基準信号との間で差動増幅さ
れて（第４図の２）切換スイツチ１６に入力され
る。この切換スイツチ１６では連続の出力波形を
第４図３，４に示すように電極２の回転の左側半
周期と右側半周期に分割して、左側分割波形（第
４図３）は左側積分器１７に、また右側分割波形
（第４図４）は右側積分器１８にそれぞれ入力す
る。次いで、両積分器１７，１８にて電極２の揺
動の左側半周期については上記左側分割波形の面
積を、右側半周期については上記右側分割波形の
面積をそれぞれ積分し、両者の積分値を比較す
る。
ｃを正確に開先幅の中心ｂ上に倣わせるために、
まずアーク電流又はアーク電圧の波形を検出す
る。この検出波形は基準信号との間で差動増幅さ
れて（第４図の２）切換スイツチ１６に入力され
る。この切換スイツチ１６では連続の出力波形を
第４図３，４に示すように電極２の回転の左側半
周期と右側半周期に分割して、左側分割波形（第
４図３）は左側積分器１７に、また右側分割波形
（第４図４）は右側積分器１８にそれぞれ入力す
る。次いで、両積分器１７，１８にて電極２の揺
動の左側半周期については上記左側分割波形の面
積を、右側半周期については上記右側分割波形の
面積をそれぞれ積分し、両者の積分値を比較す
る。
両者の積分値に差があるときは、電極２の揺動
中心Ｃが開先幅の中心ｂから左右いずれかの方向
へずれているときであるから、すなわち揺動中心
ｃが開先幅の中心ｂから例えば左側へずれている
ときは、電極２が開先の左側壁に、より接近する
ため、第４図２の左側分割波形が右側分割波形に
比べて大きくなるので、上記積分値に差が生じて
くる。逆に、揺動中心ｃが開先幅の中心ｂから右
側へずれているときは右側分割波形が左側分割波
形に比べて大きくなり、同様に上記積分値に差が
生じてくる。したがつて、この差動値が零になる
方向にＸ軸スライダ９の駆動モータ１０を動作さ
せるのである。
中心Ｃが開先幅の中心ｂから左右いずれかの方向
へずれているときであるから、すなわち揺動中心
ｃが開先幅の中心ｂから例えば左側へずれている
ときは、電極２が開先の左側壁に、より接近する
ため、第４図２の左側分割波形が右側分割波形に
比べて大きくなるので、上記積分値に差が生じて
くる。逆に、揺動中心ｃが開先幅の中心ｂから右
側へずれているときは右側分割波形が左側分割波
形に比べて大きくなり、同様に上記積分値に差が
生じてくる。したがつて、この差動値が零になる
方向にＸ軸スライダ９の駆動モータ１０を動作さ
せるのである。
このようにして電極２の揺動中心Ｃを揺動半周
期ごとに位置修正を行いながら開先幅の中心ｂ上
を倣わせるものである。
期ごとに位置修正を行いながら開先幅の中心ｂ上
を倣わせるものである。
本発明によれば、上述したように電極に回転と
同時に揺動を与え、かつその揺動中心を揺動半周
期ごとに正しく開先幅の中心上を倣わせるように
したので、開先幅が大きくなり先行技術の所定範
囲を超えた場合でも揺動振幅を変更するだけで任
意の開先に対処して良好な溶接結果が得られる。
同時に揺動を与え、かつその揺動中心を揺動半周
期ごとに正しく開先幅の中心上を倣わせるように
したので、開先幅が大きくなり先行技術の所定範
囲を超えた場合でも揺動振幅を変更するだけで任
意の開先に対処して良好な溶接結果が得られる。
第１図は本発明の概要を電極の移動軌跡と共に
示す説明図で、揺動中心が開先幅方向中心からず
れている状態を示している。第２図は本発明方法
の実施に用いる自動溶接装置の概念図、第３図は
本発明の要部の倣い制御ブロツク図、第４図はア
ーク電流の出力分割波形を示す線図である。 １：開先、２：電極、３：回転軌跡、４：揺動
軌跡、１３：アーク電流又はアーク電圧波形検出
器、１６：切換スイツチ、１７：左側積分器、１
８：右側積分器、２２：差動増幅器、ａ：回転中
心、ｂ：開先幅の中心線、ｃ：揺動中心。
示す説明図で、揺動中心が開先幅方向中心からず
れている状態を示している。第２図は本発明方法
の実施に用いる自動溶接装置の概念図、第３図は
本発明の要部の倣い制御ブロツク図、第４図はア
ーク電流の出力分割波形を示す線図である。 １：開先、２：電極、３：回転軌跡、４：揺動
軌跡、１３：アーク電流又はアーク電圧波形検出
器、１６：切換スイツチ、１７：左側積分器、１
８：右側積分器、２２：差動増幅器、ａ：回転中
心、ｂ：開先幅の中心線、ｃ：揺動中心。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電極に一定の半径及び速度の回転を与えなが
らアーク溶接を行う回転アーク溶接方法におい
て、 上記電極に上記回転と同時に開先幅方向に一定
の周期及び振幅の揺動を与えると共に、アーク電
流又はアーク電圧の波形を検出し、該波形を溶接
進行方向に対して上記回転の左側半周期と右側半
周期に分割し、開先中心に対して上記揺動の左側
半周期については上記回転の左側分割波形の面積
を、上記揺動の右側半周期については上記回転の
右側分割波形の面積をそれぞれ積分してその積分
値を比較し、その差動値が零になるように上記揺
動の中心位置の修正を自動的に行いながらアーク
溶接を行うことを特徴とする揺動を伴う回転アー
ク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2725884A JPS60174270A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 回転ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2725884A JPS60174270A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 回転ア−ク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174270A JPS60174270A (ja) | 1985-09-07 |
| JPH0139874B2 true JPH0139874B2 (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12216049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2725884A Granted JPS60174270A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 回転ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60174270A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5498246B2 (ja) * | 2010-05-11 | 2014-05-21 | 株式会社神戸製鋼所 | タンデムアーク溶接システムを制御するロボットコントローラ、それを用いたアーク倣い制御方法およびタンデムアーク溶接システム |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP2725884A patent/JPS60174270A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60174270A (ja) | 1985-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |