JPH0141436B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0141436B2
JPH0141436B2 JP4884384A JP4884384A JPH0141436B2 JP H0141436 B2 JPH0141436 B2 JP H0141436B2 JP 4884384 A JP4884384 A JP 4884384A JP 4884384 A JP4884384 A JP 4884384A JP H0141436 B2 JPH0141436 B2 JP H0141436B2
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JP
Japan
Prior art keywords
groove
welding
depth
speed
roll
Prior art date
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Expired
Application number
JP4884384A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60191670A (ja
Inventor
Yukio Hioki
Tsutomu Fujita
Kenichi Kamio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Priority to JP4884384A priority Critical patent/JPS60191670A/ja
Publication of JPS60191670A publication Critical patent/JPS60191670A/ja
Publication of JPH0141436B2 publication Critical patent/JPH0141436B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、2個の同径円筒状の被溶接物を突
き合わせ溶接する際に溶接速度を制御する溶接速
度制御方法に関する。
〔従来技術〕
一般に、2個の同径円筒状の被溶接物を狭開先
ミグ溶接法により突き合わせ溶接する場合、前記
両被溶接物の端部を突き合わせ、前記両端部にI
型開先を形成して前記両被溶接物を複数個の回転
ロール上に載置し、前記各ロールを回転して前記
両被溶接物を回転し、前記開先の溶接を行なつて
いる。
このとき、溶接電圧、溶接電流、溶接速度およ
び開先内における溶接トーチの位置等の溶接パラ
メータを制御する必要があり、従来、作業者が溶
接アークを常時監視して前記各パラメータを手動
制御しており、とくに溶接速度の監視は被溶接物
の周面に回転計のロールを接触させ、前記回転計
の表示値を予め溶接速度に換算したり、前記ロー
ルの回転数を速度用発電機により測定し、測定し
た前記ロールの回転数を前記ロールと前記被溶接
物との直径の比にもとづき溶接速度に換算して表
示することが行なわれているが、このようにして
得られた溶接速度は被溶接物の周面における溶接
トーチの先端部の移動速度であるため、前記した
ようにして得た溶接速度が一定になるように前記
各ロールの回転を制御しても、開先内に挿入され
た溶接トーチの先端の被溶接物に対する相対的な
移動速度すなわち溶接速度は表示される溶接速度
よりも遅くなり、所望のビード厚さよりも厚い溶
接ビードが形成され、多層盛り溶接を行なう場合
には、上層のビードは下層のビードよりも速い溶
接速度で形成されるため、上層に行くほどビード
厚さが薄くなつて各層のビード厚さが不均一にな
り、良好な溶接ビードを形成することができない
という欠点がある。
〔発明の目的〕
この発明は、前記の点に留意してなされたもの
であり、所望のビード厚さの溶接ビードを均一に
形成でき、かつ同一のビード厚さの溶接ビードを
多層に形成できるようにすることを目的とする。
〔発明の構成〕
この発明は、2個の同径円筒状の被溶接物を同
一方向に回転する複数個の回転ロール上に載置
し、前記両被溶接物を突き合わせてI型開先を形
成し、溶接に先立ち、開先幅検出手段により前記
開先の幅を検出し、前記幅、前記ロール及び前記
被溶接物の直径とから、各層のビード厚さが一定
であり、前記開先の各深さにおける溶接速度を所
定速度にする前記各深さごとの前記各ロールの目
標回転数を算出し、溶接中において、開先深さ検
出手段により前記開先の深さを検出し、該各深さ
における前記各ロールの回転数を前記目標回転数
に一致させることを特徴とする溶接速度制御方法
である。
〔発明の効果〕
したがつて、この発明の溶接速度制御方法によ
ると、開先幅、回転ロールの直径、被溶接物の直
径から、各層のビード厚さが一定であり、I型開
先の各深さにおける溶接速度を所定速度にする各
深さごとの各回転ロールの目標回転数を算出し、
溶接中の深さにおける各ロールの回転数を目標回
転数に一致させるようにしたことにより、所望の
ビード厚さの溶接ビードを均一に形成することが
でき、かつ同一のビード厚さの溶接ビードを多層
に形成することができ、良好な溶接ビードを自動
的に形成することができる。
〔実施例〕
つぎに、この発明を、その1実施例を示した図
面とともに詳細に説明する。
まず溶接装置を示す第1図および第2図におい
て、1はモータ等からなる駆動手段、2は駆動手
段1のモータにより同一方向に回転される複数個
の回転ロール、3,4は2個の同径円筒状の被溶
接物(以下ワークという)であり、各ロール2上
に載置され、両ワーク3,4の端部が突き合わさ
れ、前記両端部にI型開先開先5が形成されてお
り、溶接ワイヤが挿通された上下方向にのみ移動
自在の溶接トーチ6が開先5の上方から開先5内
に挿入されて開先5が溶接される。
なお第2図において、7は裏当材、8は開先5
内に形成された溶接ビードである。
また図示されていないが、トーチ6には、後述
の開先幅検出手段のテレビカメラが並設されて連
動するようになつている。
つぎに、前記溶接装置の溶接速度制御回路の構
成を示す第3図および第4図について説明する。
それらの図面において、9は開先幅検出手段で
あり、水平走査方向が開先5の開先壁に平行にな
るようにトーチ6に並設され、溶接線に沿つて開
先5の斜め上部方向から開先5内のアークを監視
するテレビカメラと、該カメラの各走査線の映像
信号を走査線毎にそれぞれ積分してて前記各走査
線に垂直な方向の圧縮輝度信号曲線からなる1次
元情報を得、該1次元情報を演算処理し輝度の変
化する位置から開先5の開先壁の位置を算出して
開先幅を検出する開先ならい部とを備えており、
開先幅検出信号を出力する。
10は開先深さ検出手段であり、第4図に示す
ように、モータ制御部により溶接電流の変化にも
とづいて制御されたトーチ6の先端と開先底ある
いはビード8との距離が一定になるようトーチ6
を上下動させるトーチ移動用モータ11と、モー
タ11の回転軸に直結され前記回転軸の回転方
向、回転量に応じたパルスを出力するエンコーダ
12と、トーチ6の開先5の上端部への接触時に
接続端子13を介してリセツト信号発生部から出
力されるリセツト信号によりリセツトされエンコ
ーダ12からのパルスをカウントアツプ、カウン
トダウンしてカウント値に応じた開先深さ検出信
号を出力する可逆カウンタからなるカウンタ回路
14と、前記開先深さ検出信号により開先5の開
先深さを表示する表示器15とを備えており、出
力端子16から前記開先深さ検出信号を出力す
る。
17はキーボード等を介して入力されたロール
2およびワーク3,4の直径Rr,Rw、前記開先
幅検出信号による開先幅Wから各層のビード厚さ
が一定であり開先5の各深さにおける溶接速度を
所定速度にする各深さごとの目標回転数Nを算出
して演算信号を出力する演算手段、18は前記演
算信号を増幅してモータ制御信号を出力するサー
ボアンプ、19は前記モータ制御信号により回転
制御されるロール2の駆動用モータ、20は速度
用発電機であり、モータ19の回転数を測定し、
前記モータ制御信号にもとづく所定回転数になる
ようフイードバツク信号をアンプ18に出力す
る。
ここで前記溶接装置の動作原理について説明す
ると、前記したようにロール2の直径をRr〔mm〕、
ワーク3,4の直径をRw〔mm〕、開先幅をW
〔mm〕、ロール2の回転数N〔rps〕とすると、開先
5の上端から深さD〔mm〕の点におけるワーク3,
4に対するトーチ6の移動速度すなわち溶接速度
Vは、 V=π・Rr・(1−2D/Rw)・N〔mm/sec〕 …… と表わされ、開先5を多層溶接する場合に、各層
の溶接ビード8のビード厚さHを一定に保つに
は、前記幅Wの変化に応じ、Cを定数として V=C/W〔mm/sec〕 …… で表わされる溶接速度Vで溶接を行なえばよく、
したがつて式および式の速度Vが等しくなる
ように、ロール2の回転数を、 N=C/Rr・(1−2D/RW)・W〔rps〕 …… で表わされる回転数Nに一致させればよく、定数
Cを適当に選定することにより各層のビード8を
形成時に開先深さDが変化しても、各層のビード
8がすべて所望の厚さに均一に形成されることに
なる。
つぎに、前記実施例の動作について説明する。
まず溶接に先立ち、ロール2の直径Rr、ワー
ク3,4の直径Rwを演算手段17に入力し、モ
ータ11を駆動してトーチ6の先端を開先5の上
端部に接触させ、リセツト信号発生部のスイツチ
等の操作によりカウンタ回路14をリセツトした
のち、モータ11を駆動することにより、トーチ
6が下動してトーチ6の先端が開先底すなわち裏
当材7に接触し、検出手段10により開先5の上
端部から開先底までの深さが検出され、カウンタ
回路14に一時保持されたのち、モータ11が逆
転してトーチ6の先端と裏当材7とが所定距離だ
け離れるまで上動し、トーチ6が溶接開始状態に
セツトされるとともに、カウンタ回路14から、
保持されていた開先5の上端部から開先底までの
距離にもとづく開先深さ検出信号が表示器15お
よび演算手段17に出力され、トーチ6のセツト
完了後、モータ19を駆動するとともに、溶接電
源を駆動することにより、ロール2が回転してワ
ーク3,4が回転を開始する。
そしてワーク3,4が回転すると同時に、開先
幅検出手段9によりI型開先5の開先幅Wが検出
されて開先幅検出信号が演算手段17に出力さ
れ、ロール2、ワーク3,4の直径Rr,Rwおよ
び前記開先幅Wから、演算手段17により、前記
式に従い所定のビード厚さのビード8を均一に
形成するための開先5の各深さごとのロール2の
目標回転数Nが算出される。
つぎに、トーチ6の先端からアークが発生され
て溶接が開始され、溶接中において、開先深さ検
出手段10により溶接中の深さDが検出され、検
出された深さDの目標回転数Nに対応する演算手
段17からの演算信号がアンプ19により増幅さ
れ、アンプ19から出力されるモータ制御信号お
よび速度用発電機20からのフイードバツク信号
により、各ロール2が目標回転数Nに一致するよ
うにモータ19が制御され、ワーク3,4が所定
の回転数で回転し、トーチ6が所定の溶接速度で
移動して1層目の所定厚さのビード8が形成され
る。
さらに、開先5に1層目のビード8が形成され
て2層目に移る場合、前記モータ制御部により溶
接電流の変化が検出されてモータ11が駆動さ
れ、トーチ6の先端と1層目のビード8との距離
が所定距離になるまでトーチ6が上動し、トーチ
6が移動した分だけ開先深さDが減少してカウン
タ回路14のカウント値がカウントダウンされ、
カウントダウン後のカウント値にもとづく開先深
さ検出信号が表示器15および演算手段17に出
力され、表示器15に減少した開先深さDが表示
されるとともに、演算手段17から、減少した深
さDにおける目標回転数Nの演算信号が出力さ
れ、各ロール2が新たな目標回転数Nに一致する
ようにモータ19が制御され、1層目のビードを
形成する場合よりも遅い溶接速度でワーク3,4
に対しトーチ6が移動することになり、1層目の
ビード8と同一厚さのビード8が積層され、以後
これらの動作や繰り返されて開先5内に均一な厚
さの多層のビード8が形成され、ワーク3,4が
突き合わせ溶接される。
したがつて、前記実施例によると、開先深さが
変化しても、所望のビード厚さのビード8を均一
に形成することができ、かつ同一のビード厚さの
ビード8を多層に形成することができ、良好なビ
ード8を自動的に形成することができ、非常に実
用的である。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の溶接速度制御方法の1実施
例を示し、第1図は溶接装置の左側面図、第2図
は第1図の一部の切断正面図、第3図は溶接速度
制御回路のブロツク図、第4図は第3図の一部の
詳細なブロツク図である。 2……回転ロール、3,4……ワーク、5……
I型開先、9……開先幅検出手段、10……開先
深さ検出手段、17……演算手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2個の同径円筒状の被溶接物を同一方向に回
    転する複数個の回転ロール上に載置し、前記両被
    溶接物を突き合わせてI型開先を形成し、溶接に
    先立ち、開先幅検出手段により前記開先の幅を検
    出し、前記幅、前記ロール及び前記被溶接物の直
    径とから、各層のビード厚さが一定であり、前記
    開先の各深さにおける溶接速度を所定速度にする
    前記各深さごとの前記各ロールの目標回転数を算
    出し、溶接中において、開先深さ検出手段により
    前記開先の深さを検出し、該各深さにおける前記
    各ロールの回転数を前記目標回転数に一致させる
    ことを特徴とする溶接速度制御方法。
JP4884384A 1984-03-13 1984-03-13 溶接速度制御方法 Granted JPS60191670A (ja)

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JP4884384A JPS60191670A (ja) 1984-03-13 1984-03-13 溶接速度制御方法

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JP4884384A JPS60191670A (ja) 1984-03-13 1984-03-13 溶接速度制御方法

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JPS60191670A JPS60191670A (ja) 1985-09-30
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JP4884384A Granted JPS60191670A (ja) 1984-03-13 1984-03-13 溶接速度制御方法

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KR100452340B1 (ko) * 2001-08-13 2004-10-08 두산중공업 주식회사 스트립 토치 각도 제어에 따른 균일 비드폭 형성 제어장치 및 그 방법

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JPS60191670A (ja) 1985-09-30

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