JPH0191965A - 高速回転アーク溶接方法 - Google Patents
高速回転アーク溶接方法Info
- Publication number
- JPH0191965A JPH0191965A JP24576787A JP24576787A JPH0191965A JP H0191965 A JPH0191965 A JP H0191965A JP 24576787 A JP24576787 A JP 24576787A JP 24576787 A JP24576787 A JP 24576787A JP H0191965 A JPH0191965 A JP H0191965A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- rotating
- groove
- welding
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
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】
［産業上の利用分計］
この発明は、高速回転アーク溶接方法に関するものであ
る。
る。
［従来の技術］
電極ノズルを回転軸芯まわりに高速回転することにより
、アークを回転する高速回転アーク溶接方法によれば、
アークの物理的効果が周辺に分散され、溶造の周辺分散
、扁平ビード（わん曲ビード）の形成あるいは回転遠心
力によるワイヤ溶融速度の向上などの利点が得られ、特
に厚板の狭開先溶接に用いられて大きな効果を発揮する
。
、アークを回転する高速回転アーク溶接方法によれば、
アークの物理的効果が周辺に分散され、溶造の周辺分散
、扁平ビード（わん曲ビード）の形成あるいは回転遠心
力によるワイヤ溶融速度の向上などの利点が得られ、特
に厚板の狭開先溶接に用いられて大きな効果を発揮する
。
［発明が解決しようとする問題点］
この高速回転アーク溶接方法は、一般に高速度溶接によ
り施工されるため、アークのねらい位置が開先線かられ
ずかでもずれると溶接欠陥が広範囲に発生することにな
る。このため溶接トーチの自動ならい、即ち開先ならい
制御が不可欠である。
り施工されるため、アークのねらい位置が開先線かられ
ずかでもずれると溶接欠陥が広範囲に発生することにな
る。このため溶接トーチの自動ならい、即ち開先ならい
制御が不可欠である。
また、良好な溶接ビードを形成させるためには被溶接部
の開先幅が一定でなければならないが、この開先幅は工
作精度上、必ずしも一定ではないため溶接進行に伴って
刻々と変動する。
の開先幅が一定でなければならないが、この開先幅は工
作精度上、必ずしも一定ではないため溶接進行に伴って
刻々と変動する。
従って、開先幅が狭くなるとアークの回転直径が過剰と
なるから、アークが母材上に拡がってカットが生じる恐
れがある。逆に開先幅が広くなるとアークの回転直径不
足となりビード幅が不足となるという問題点がある。
なるから、アークが母材上に拡がってカットが生じる恐
れがある。逆に開先幅が広くなるとアークの回転直径不
足となりビード幅が不足となるという問題点がある。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、開先ならい制御とともに、アークの回転直径
の制御をも同時に行うことにより、溶接進行に伴う開先
幅の変動があっても、常に適正な幅の溶接ビードを形成
しつる高速回転アーク溶接方法を得ることを目的とする
ものである。
のであり、開先ならい制御とともに、アークの回転直径
の制御をも同時に行うことにより、溶接進行に伴う開先
幅の変動があっても、常に適正な幅の溶接ビードを形成
しつる高速回転アーク溶接方法を得ることを目的とする
ものである。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る高速回転アーク溶接方法は、電極ワイヤ
を回転軸芯まわりに回転させることにより、アークを高
速回転させながら溶接を行なうに際し、 （イ）前記回転アークのアーク電圧または溶接電流を検
出し、 （ロ）前記回転による前記電極ワイヤの位置のうち下式
、 δ しｗ８ δ ＲＶ （但し、δいは前記電極ワイヤー左開先壁または左開先
縁間の開先幅方向の水平部１１１Ｊ１、δ□１は前記電
極ワイヤー右開先壁または右開先縁間の開先幅方向の水
平距離とする。） を満足する二点について、前記検出結果のアーク電圧ま
たは溶接電流の瞬時値を求め、 （八）この両瞬時値の差に対応した値を求め、（ニ）こ
の差の値が零になるように溶接トーチ位置を開先の幅方
向に位置修正し、 （ホ）前記両瞬時値の和に対応する値を演算し、（へ）
この和の値と予め設定された基準値との偏差が無くなる
よりに、前記回転するアークの回転直径の大きさを修正
することにより上記問題点を解決したものである。
を回転軸芯まわりに回転させることにより、アークを高
速回転させながら溶接を行なうに際し、 （イ）前記回転アークのアーク電圧または溶接電流を検
出し、 （ロ）前記回転による前記電極ワイヤの位置のうち下式
、 δ しｗ８ δ ＲＶ （但し、δいは前記電極ワイヤー左開先壁または左開先
縁間の開先幅方向の水平部１１１Ｊ１、δ□１は前記電
極ワイヤー右開先壁または右開先縁間の開先幅方向の水
平距離とする。） を満足する二点について、前記検出結果のアーク電圧ま
たは溶接電流の瞬時値を求め、 （八）この両瞬時値の差に対応した値を求め、（ニ）こ
の差の値が零になるように溶接トーチ位置を開先の幅方
向に位置修正し、 （ホ）前記両瞬時値の和に対応する値を演算し、（へ）
この和の値と予め設定された基準値との偏差が無くなる
よりに、前記回転するアークの回転直径の大きさを修正
することにより上記問題点を解決したものである。
［作用コ
回転アーク溶接においては、電極ワイヤが回転すると、
回転による電極ワイヤの位置に応じて電極ワイヤの先端
と開先壁間の距！！（以下の説明では特に断らない限り
、開先壁とは開先縁も含むものとし、距離とは開先幅方
向の水平距離を意味するものとする。）が異なるから、
回転に伴ないアーク長が変化する。アーク長が変化する
と負荷特性が変化して溶接電流■や電極と母材間の電圧
Ｅ（アーク電圧Ｅ）も電極ワイヤー開先壁間の距離に応
じて規則的な変化を示す。例えば、電極ワイヤが開先壁
に接近するとアーク長が短くなり、アーク電圧Ｅが降下
（溶接電流Ｉが上昇）する。開先壁から離れるとアーク
長が長くなり、アーク電圧Ｅが上昇（溶接電流Ｉが降下
）する。
回転による電極ワイヤの位置に応じて電極ワイヤの先端
と開先壁間の距！！（以下の説明では特に断らない限り
、開先壁とは開先縁も含むものとし、距離とは開先幅方
向の水平距離を意味するものとする。）が異なるから、
回転に伴ないアーク長が変化する。アーク長が変化する
と負荷特性が変化して溶接電流■や電極と母材間の電圧
Ｅ（アーク電圧Ｅ）も電極ワイヤー開先壁間の距離に応
じて規則的な変化を示す。例えば、電極ワイヤが開先壁
に接近するとアーク長が短くなり、アーク電圧Ｅが降下
（溶接電流Ｉが上昇）する。開先壁から離れるとアーク
長が長くなり、アーク電圧Ｅが上昇（溶接電流Ｉが降下
）する。
仮にアークの狙い位置が適正であれば、溶接中の電極ワ
イヤの回転軸芯〜左開先壁間の距離δ、４と、電極ワイ
ヤの回転軸芯〜左開先壁間の距離δ８とは等しく（δ、
＝δＲ）なる。
イヤの回転軸芯〜左開先壁間の距離δ、４と、電極ワイ
ヤの回転軸芯〜左開先壁間の距離δ８とは等しく（δ、
＝δＲ）なる。
この場合、電極ワイヤの位置〜開先壁間の距離は電極ワ
イヤの回転位置により異り、電極ワイヤの回転直径をＤ
とすると、δ１、±Ｄ／２゜−δ８±Ｄ／２の範囲で変
化する。
イヤの回転位置により異り、電極ワイヤの回転直径をＤ
とすると、δ１、±Ｄ／２゜−δ８±Ｄ／２の範囲で変
化する。
このδＩ４±Ｄ／２．δ８±Ｄ／２を夫々δい。
δＲＷとする。即ちδいは電極ワイヤの位置〜左開先壁
間の距離、δ、１ｗは電極ワイヤの位置〜左開先壁間の
距離である。
間の距離、δ、１ｗは電極ワイヤの位置〜左開先壁間の
距離である。
これら、δ１．ＷとδＲＷとが等しい（δＬＷ＝δＲＷ
）位置関係を満たす二点を採れば、この二点のアークの
アーク電圧Ｅまたは溶接電流の検出値は上記のアーク特
性により一致する。
）位置関係を満たす二点を採れば、この二点のアークの
アーク電圧Ｅまたは溶接電流の検出値は上記のアーク特
性により一致する。
また、この場合の検出値の大きさは開先幅の大きさに対
応して異る値を採る。何故ならば、アークの狙い位置が
適正な状態で開先幅の大きさが変化すれば、δいとδＲ
Ｗの大きさはδＬＷ＝δＲＷの関係を満足しつつ開先幅
の大きさに対応して変化し、検出値の大きさもδＬｗと
δ□の大きさに対応して変化するからである。
応して異る値を採る。何故ならば、アークの狙い位置が
適正な状態で開先幅の大きさが変化すれば、δいとδＲ
Ｗの大きさはδＬＷ＝δＲＷの関係を満足しつつ開先幅
の大きさに対応して変化し、検出値の大きさもδＬｗと
δ□の大きさに対応して変化するからである。
この発明においては、かかるアーク特性に着目し、アー
クの狙い位置が正常な時にアークのアーク電圧または溶
接電流が互いに等しくなる二点、即ち下式、 δ しＷｏ δ ＲＷ （但し、δＬＷは前記電極ワイヤー左開先壁または左開
先縁間の開先幅方向の水平距離、δ、は前記電極ワイヤ
ー右開先壁または右開先縁間の開先幅方向の水平距離と
する。） を満足する二点について、アーク電圧または溶接電流の
瞬時値を検出し、この両瞬時値の差に基いて開先幅方向
のならい制御を行うとともに、この両瞬時値の和に応じ
て回転するアークの回転直径を制御する。即ち、この両
瞬時値の和から開先幅の変動を検知し、開先幅が広くな
れば、それに対応して回転直径を大きくし、開先幅が狭
くなれば、それに対応して回転直径を小さくすることに
より、溶接進行中の開先幅の変化に応じて回転直径を可
変制御するものである。
クの狙い位置が正常な時にアークのアーク電圧または溶
接電流が互いに等しくなる二点、即ち下式、 δ しＷｏ δ ＲＷ （但し、δＬＷは前記電極ワイヤー左開先壁または左開
先縁間の開先幅方向の水平距離、δ、は前記電極ワイヤ
ー右開先壁または右開先縁間の開先幅方向の水平距離と
する。） を満足する二点について、アーク電圧または溶接電流の
瞬時値を検出し、この両瞬時値の差に基いて開先幅方向
のならい制御を行うとともに、この両瞬時値の和に応じ
て回転するアークの回転直径を制御する。即ち、この両
瞬時値の和から開先幅の変動を検知し、開先幅が広くな
れば、それに対応して回転直径を大きくし、開先幅が狭
くなれば、それに対応して回転直径を小さくすることに
より、溶接進行中の開先幅の変化に応じて回転直径を可
変制御するものである。
［実施例］
以下、本発明の実施例について、添付図面を参照して説
明する。
明する。
第１図（ａ） 、 （ｂ）は本発明に使用する装置の一
例を示し、回転アーク溶接装置断面の概略側面図及び回
転アーク溶接装置の回転機構の平面図である図に於て、
回転モータ３のシャフト４にはギヤ５が取り付けられ、
このギヤ５の回転は電極１のギヤ６に伝達される。電極
−１を支持する自動調心ベアリング７は、ギヤ６の回転
により電極１が高速回転するようにギヤ６の中心から所
定の距Ｉａｄだけ偏心して設けられている。また、自動
調心ベアリング８は回転する電極１の支点を成し、ギヤ
５．６はベアリング９に支持される。
例を示し、回転アーク溶接装置断面の概略側面図及び回
転アーク溶接装置の回転機構の平面図である図に於て、
回転モータ３のシャフト４にはギヤ５が取り付けられ、
このギヤ５の回転は電極１のギヤ６に伝達される。電極
−１を支持する自動調心ベアリング７は、ギヤ６の回転
により電極１が高速回転するようにギヤ６の中心から所
定の距Ｉａｄだけ偏心して設けられている。また、自動
調心ベアリング８は回転する電極１の支点を成し、ギヤ
５．６はベアリング９に支持される。
回転モータ３の駆動よりギヤ５及びギヤ６を介して電極
１の下端部が自動調心ベアリンク８を支点として回転運
動し、これにより電極１の下端から送り出されるワイヤ
２の先端及び溶接アーク１０は回転円運動を行う。ギヤ
ボックス１２と上部支持体１３とは摺動可能となってお
り、回転する溶接ワイヤ２先端の回転直径りは、上部支
持体１３のラック部１４ａに噛みあうピニオン１４ｂを
モータ１５により駆動して、上部支持体１３を上下動さ
せて自動調心ベアリング７〜自動調心ベアリング８間の
距離を変化させることにより可変制御することができる
。
１の下端部が自動調心ベアリンク８を支点として回転運
動し、これにより電極１の下端から送り出されるワイヤ
２の先端及び溶接アーク１０は回転円運動を行う。ギヤ
ボックス１２と上部支持体１３とは摺動可能となってお
り、回転する溶接ワイヤ２先端の回転直径りは、上部支
持体１３のラック部１４ａに噛みあうピニオン１４ｂを
モータ１５により駆動して、上部支持体１３を上下動さ
せて自動調心ベアリング７〜自動調心ベアリング８間の
距離を変化させることにより可変制御することができる
。
電極１の下端部が回転運動をしているとき電極１自体は
回転しないので、図示のように給電ケーブル１６及び給
電端子１７によって電極１に直接給電することが可能に
なっている。
回転しないので、図示のように給電ケーブル１６及び給
電端子１７によって電極１に直接給電することが可能に
なっている。
尚、電極１の支点となる自動調心ベアリング８は、電極
１のその部分の動きは小さいので、球面軸受に置き換え
てもよい。
１のその部分の動きは小さいので、球面軸受に置き換え
てもよい。
第２図は第１図に示した如き回転アーク溶接装置による
被溶接開先部を垂直上部方向から見た図である。
被溶接開先部を垂直上部方向から見た図である。
図に於て、電極ワイヤ２は矢印１８方向へ回転しながら
溶接進行方向Ｚへ進行する。アークの現在の狙い位置は
設定狙い位置（開先１１の中心線１９上）と一致してい
るものとする。
溶接進行方向Ｚへ進行する。アークの現在の狙い位置は
設定狙い位置（開先１１の中心線１９上）と一致してい
るものとする。
記号Ｃ，，Ｃ，，Ｒ，Ｌは回転している時の電極ワイヤ
２の位置を示し、Ｃ，は溶接方向２に対して前方、Ｃｒ
は溶接方向Ｚに対して後方の電極ワイヤ２の位置、Ｒは
溶接方向２に向って時計方向に９０度右側、Ｌは溶接方
向２に向って反時計方向に９０度左側の電極ワイヤ２の
位置を示す。
２の位置を示し、Ｃ，は溶接方向２に対して前方、Ｃｒ
は溶接方向Ｚに対して後方の電極ワイヤ２の位置、Ｒは
溶接方向２に向って時計方向に９０度右側、Ｌは溶接方
向２に向って反時計方向に９０度左側の電極ワイヤ２の
位置を示す。
また、δいはワイヤ２〜左開先縁２０間の距離、６口は
ワイヤ２〜右開先縁２１間の距離であって、その値はワ
イヤ２の回転位置により異るが、−例として位置しにお
けるδＬｗ及び位置ＲにおけるδＲＷを示す。なお、Ｄ
はアークの回転直径、即ちワイヤ２の回転直径である。
ワイヤ２〜右開先縁２１間の距離であって、その値はワ
イヤ２の回転位置により異るが、−例として位置しにお
けるδＬｗ及び位置ＲにおけるδＲＷを示す。なお、Ｄ
はアークの回転直径、即ちワイヤ２の回転直径である。
第２図に示すように、ワイヤ送給速度一定のもとでワイ
ヤ２が回転軸芯Ｏを中心として回転すると、回転時のワ
イヤ２の位置によりワイヤ２の先端〜開先縁２０．２１
間の距離が異り、その距離に応じて溶接電流■や電極と
母材間のアーク電圧Ｅが変化する。この溶接電流Ｉやア
ーク電圧Ｅの変化はワイヤ２〜開先縁間の距離に応じた
規則的変化であるから、ワイヤ２〜左開先縁２０間の距
離δいと、ワイヤ２〜右開先縁２１間の距離δＲＷとが
等しい（δい＝δＲＷ）ワイヤ位置では溶接電流■やア
ーク電圧Ｅの値も等しくなる。
ヤ２が回転軸芯Ｏを中心として回転すると、回転時のワ
イヤ２の位置によりワイヤ２の先端〜開先縁２０．２１
間の距離が異り、その距離に応じて溶接電流■や電極と
母材間のアーク電圧Ｅが変化する。この溶接電流Ｉやア
ーク電圧Ｅの変化はワイヤ２〜開先縁間の距離に応じた
規則的変化であるから、ワイヤ２〜左開先縁２０間の距
離δいと、ワイヤ２〜右開先縁２１間の距離δＲＷとが
等しい（δい＝δＲＷ）ワイヤ位置では溶接電流■やア
ーク電圧Ｅの値も等しくなる。
従って、ワイヤ２の回転位置のうち、位置関係δ、＝δ
、を満足する二点Ａ、Ｂを測定基準位置として設定し、
この二点Ａ、Ｂにおけるアーク電圧Ｅまたは溶接電流■
の瞬時値を検出し、両瞬時値の偏差を修正することによ
り開先幅方向（Ｘ＠力方向の−ならい制御が行える。
、を満足する二点Ａ、Ｂを測定基準位置として設定し、
この二点Ａ、Ｂにおけるアーク電圧Ｅまたは溶接電流■
の瞬時値を検出し、両瞬時値の偏差を修正することによ
り開先幅方向（Ｘ＠力方向の−ならい制御が行える。
ここで式、δＬｗ＝δＩを満足する測定基準点Ａ、Ｂと
しては様々な位置を採りうるが、以下の説明では測定基
準点Ａ、Ｂとして位置り、Ｒを採り、ワイヤ２の位置し
におけるアーク電圧Ｅの瞬時値をＥＰＬ％溶接電溶接電
流時値ＩＰＬ、同様に位置Ｒにおける瞬時値をＥＰＲ％
ＩＰＲとする。
しては様々な位置を採りうるが、以下の説明では測定基
準点Ａ、Ｂとして位置り、Ｒを採り、ワイヤ２の位置し
におけるアーク電圧Ｅの瞬時値をＥＰＬ％溶接電溶接電
流時値ＩＰＬ、同様に位置Ｒにおける瞬時値をＥＰＲ％
ＩＰＲとする。
この測定基準点り、Ｒにおける両瞬時値の差Ｅ ＰＬ−
Ｅ ｐＲ（またはＩ ＰＬ Ｉ ＰＲ）に対応した値
を求め、この値が零となるように電極をＸ軸方向に位置
修正することにより、回転軸芯Ｏを設定狙い位置（開先
中心線１９）と常に一致させることができる。
Ｅ ｐＲ（またはＩ ＰＬ Ｉ ＰＲ）に対応した値
を求め、この値が零となるように電極をＸ軸方向に位置
修正することにより、回転軸芯Ｏを設定狙い位置（開先
中心線１９）と常に一致させることができる。
次に、ワイヤ２の回転直径の制御について説明する。
今、上記の開先ならい制御により狙い位置が適正な状態
で開先幅が変動したとする。この時、ワイヤ２の測定基
準点り、Ｈにおける瞬時値は一致するが、その時の瞬時
値の大きさは開先幅Ｇの大きさにより異るから、瞬時値
の検出により溶接進行中の開先幅Ｇの変化を間接的に□
検出できる。
で開先幅が変動したとする。この時、ワイヤ２の測定基
準点り、Ｈにおける瞬時値は一致するが、その時の瞬時
値の大きさは開先幅Ｇの大きさにより異るから、瞬時値
の検出により溶接進行中の開先幅Ｇの変化を間接的に□
検出できる。
具体的には、測定基準点における瞬時値の和を求め、こ
の両瞬時値の和と予め設定された基準値（電圧基準値Ｅ
Ｐｏ、または電流基準値１ ｐｏ）との偏差を比較して
開先幅Ｇの変化を検出する。基準値（ＥｐｏまたはＩ
ｐｏ）は、基準開先幅Ｇ。に対応して予め設定するが、
回転直径りが基準回転直径Ｄｏ （基準開先幅Ｇ。に
対して適正な回転直径）に等しい時の上記瞬時値の和を
記憶保持しておｃ−１ば良い。
の両瞬時値の和と予め設定された基準値（電圧基準値Ｅ
Ｐｏ、または電流基準値１ ｐｏ）との偏差を比較して
開先幅Ｇの変化を検出する。基準値（ＥｐｏまたはＩ
ｐｏ）は、基準開先幅Ｇ。に対応して予め設定するが、
回転直径りが基準回転直径Ｄｏ （基準開先幅Ｇ。に
対して適正な回転直径）に等しい時の上記瞬時値の和を
記憶保持しておｃ−１ば良い。
また、アーク電圧瞬時値の和ＥｐＴまたは溶接電流瞬時
値の和Ｉ ＰＴはアークの回転の１回もしくは整数ｎ回
の値、即ち、 ＥＦＴ＝Σ（Ｅ ＰＬ＋ Ｅ ＰＲ） 。
値の和Ｉ ＰＴはアークの回転の１回もしくは整数ｎ回
の値、即ち、 ＥＦＴ＝Σ（Ｅ ＰＬ＋ Ｅ ＰＲ） 。
Ｉ ＰＴ＝Σ（Ｉ ｐｔ、＋ Ｉ ｐｎ）とする。この
整数ｎの最大は、一般にアークの毎秒の回転数以下が適
当である。
整数ｎの最大は、一般にアークの毎秒の回転数以下が適
当である。
これら両瞬時値の和と基準値の差Ｅ ＰＴ Ｅ ＰＯ
＋（またはＩＰアーＩ ＰＯ）に対応した値を求め、こ
の値が；となるようにアークの回転直径を制御する。回
転アーク溶接においては、形成される溶接ビードの幅は
アークの回転直径りにより決るので、この操作により開
先幅に応じた適正な幅の溶接ビードを形成できる。
＋（またはＩＰアーＩ ＰＯ）に対応した値を求め、こ
の値が；となるようにアークの回転直径を制御する。回
転アーク溶接においては、形成される溶接ビードの幅は
アークの回転直径りにより決るので、この操作により開
先幅に応じた適正な幅の溶接ビードを形成できる。
この発明に使用する制御ブロックの一例を第３図に示す
。
。
電圧検出器２２によりアークのアーク電圧Ｅを検出し、
このアーク電圧Ｅと予め基準電圧設定器２３に設定しで
あるアーク電圧Ｅの平均値（基準電圧ＥＯ）との差Ｅ−
ＥＯを差動増幅器２４で演算し、その値がスイッチ２５
に与えられる。
このアーク電圧Ｅと予め基準電圧設定器２３に設定しで
あるアーク電圧Ｅの平均値（基準電圧ＥＯ）との差Ｅ−
ＥＯを差動増幅器２４で演算し、その値がスイッチ２５
に与えられる。
また、制御器２６は回転位置検出器２７で検出したワイ
ヤ２の回転位置と、測定基準位置設定器２８の出力（測
定基準位置）とを比較演算し、両者が一致した時にスイ
ッチ２５に指令を与え、スイッチ２５のＬ側からは、ワ
イヤ２の回転位置が位置しにある時のＥ−Ｅ、の値、即
ち Ｅ、ｐｔ、 ＥＯが出力される。
ヤ２の回転位置と、測定基準位置設定器２８の出力（測
定基準位置）とを比較演算し、両者が一致した時にスイ
ッチ２５に指令を与え、スイッチ２５のＬ側からは、ワ
イヤ２の回転位置が位置しにある時のＥ−Ｅ、の値、即
ち Ｅ、ｐｔ、 ＥＯが出力される。
同様にスイッチ２５のＲ側からは、ワイヤ２の回転位置
が位置Ｒにある時のＥ−ＥＯの値、即ちＥＰＲＥＯが出
力される。
が位置Ｒにある時のＥ−ＥＯの値、即ちＥＰＲＥＯが出
力される。
処理回数設定器２９には単位測定回数として設定したア
ークの回転数が処理回数ｎとして設定されており、演算
器３０．３１は制御器２６を介して出力されるｎ回分の
アークの回転に対してスイッチ２５の出力を加算し、そ
のｎ回分の総和Σ ＥＰい Σ ＥＰＲ を記憶器３２．３３に出力する。記憶器３２．３３は演
算器３０．３１から人力した信号をｎ回毎（以下の説明
ではｎ＝１として説明する。）に記憶保持を繰り返しな
がら差動増幅器３４及び加算器３５に出力する。差動増
幅器３４では、この信号の差Ｅｐｔ、 ＥＰＲを求め
、この値をＸ＠制御器３６に人力して電極１の送り機構
（図示せず）のＸｌＩｈモータ３７を駆動し、上記差Ｅ
ＰＬ ＥＰＲが雫になるように電極を開先幅方向にυ
動させる。
ークの回転数が処理回数ｎとして設定されており、演算
器３０．３１は制御器２６を介して出力されるｎ回分の
アークの回転に対してスイッチ２５の出力を加算し、そ
のｎ回分の総和Σ ＥＰい Σ ＥＰＲ を記憶器３２．３３に出力する。記憶器３２．３３は演
算器３０．３１から人力した信号をｎ回毎（以下の説明
ではｎ＝１として説明する。）に記憶保持を繰り返しな
がら差動増幅器３４及び加算器３５に出力する。差動増
幅器３４では、この信号の差Ｅｐｔ、 ＥＰＲを求め
、この値をＸ＠制御器３６に人力して電極１の送り機構
（図示せず）のＸｌＩｈモータ３７を駆動し、上記差Ｅ
ＰＬ ＥＰＲが雫になるように電極を開先幅方向にυ
動させる。
一方、加算器３５では信号ＥＰＬとＥＰＲが加算され、
この加算値ＥＰＬ”ＥＰＲは差動増幅器３８の一方の入
力端に人力される。また記憶器３９に記憶保持されであ
るＥＰＬ”ＥＰＲの初期値、即ち基準回転直径り。に相
当する値ＥＰｏが差動増幅器３８の他方の入力端に人力
し、差動増幅器３８で（Ｅｐ＋、”Ｅｐ□）−Ｅｐｏが
求められる。この値が回転直径制御器４０に与えられ、
回転直径制御用モータ１５を駆動して上記（ＥｐＬ＋Ｅ
ＰＲ） ” Ｅｐ。が零となるようにワイヤ２の回転
直径りを制御する。
この加算値ＥＰＬ”ＥＰＲは差動増幅器３８の一方の入
力端に人力される。また記憶器３９に記憶保持されであ
るＥＰＬ”ＥＰＲの初期値、即ち基準回転直径り。に相
当する値ＥＰｏが差動増幅器３８の他方の入力端に人力
し、差動増幅器３８で（Ｅｐ＋、”Ｅｐ□）−Ｅｐｏが
求められる。この値が回転直径制御器４０に与えられ、
回転直径制御用モータ１５を駆動して上記（ＥｐＬ＋Ｅ
ＰＲ） ” Ｅｐ。が零となるようにワイヤ２の回転
直径りを制御する。
この回転直径りの制御は差動増幅器３８の出力値（Ｅ
ｐ＋、” Ｅ ＰＲ） −Ｅ ｐｏに応じて次のように
行われる。即ち、この出力値が負の場合は、開先幅Ｇが
基準開先幅Ｇ。より小（回転直径りが過剰）であるから
、回転直径りを小さくする。逆に、出力値が正の場合は
、開先幅Ｇが基準開先幅Ｇ。より大（回転直径りが不足
）であるから、回転直径りを大きくする。
ｐ＋、” Ｅ ＰＲ） −Ｅ ｐｏに応じて次のように
行われる。即ち、この出力値が負の場合は、開先幅Ｇが
基準開先幅Ｇ。より小（回転直径りが過剰）であるから
、回転直径りを小さくする。逆に、出力値が正の場合は
、開先幅Ｇが基準開先幅Ｇ。より大（回転直径りが不足
）であるから、回転直径りを大きくする。
また、この出力値が零の場合は、開先幅Ｇが基準開先幅
Ｇ。と等しい（回転直径りが適正）であるから、基準回
転直径り。を保持して溶接を行う。
Ｇ。と等しい（回転直径りが適正）であるから、基準回
転直径り。を保持して溶接を行う。
なお、上記実施例においては、アーク電圧Ｅを検出して
制御を行なう場合について説明したが、定電圧特性の溶
接電源を使用した場合には溶接電流Ｉを検出しても上記
実施例と同様に開先ならい制御及び回転直径制御を行な
うことができる。この場合、溶接電流■の検出特性はア
ーク電圧Ｅの特性と逆の特性を示す。即ち、ワイヤが開
先壁に接近すると上昇し、開先壁から離れると降下する
。
制御を行なう場合について説明したが、定電圧特性の溶
接電源を使用した場合には溶接電流Ｉを検出しても上記
実施例と同様に開先ならい制御及び回転直径制御を行な
うことができる。この場合、溶接電流■の検出特性はア
ーク電圧Ｅの特性と逆の特性を示す。即ち、ワイヤが開
先壁に接近すると上昇し、開先壁から離れると降下する
。
また、回転直径りの制御に用いた信号値ＥＰＬとＥＰＲ
は簡単のためにＸ軸方向の制御に用いた信号Ｅ、ＬとＥ
ＰＲと同一にしているか、必ずしも同一の測定基準位置
における信号値に限られるものでない。
は簡単のためにＸ軸方向の制御に用いた信号Ｅ、ＬとＥ
ＰＲと同一にしているか、必ずしも同一の測定基準位置
における信号値に限られるものでない。
［発明の効果］
この発明は以上説明した通り、回転アークのアーク電圧
または溶接電流の瞬時値を、アークの所定対象位置につ
いて検出し、この両方の瞬時値に基いて溶接トーチの開
先ならい制御を行なうようにしたから、直接開先を検出
する検出器を不要とし、かつ高精度で開先ならいを行な
うことができる。
または溶接電流の瞬時値を、アークの所定対象位置につ
いて検出し、この両方の瞬時値に基いて溶接トーチの開
先ならい制御を行なうようにしたから、直接開先を検出
する検出器を不要とし、かつ高精度で開先ならいを行な
うことができる。
また、前記両方の瞬時値の和に基いてアークの回転直径
の制御をも同時に行うようにしたから、溶接線全領域に
渡って開先幅に応じた適正な幅の溶接ビードが形成でき
るという効果がある。
の制御をも同時に行うようにしたから、溶接線全領域に
渡って開先幅に応じた適正な幅の溶接ビードが形成でき
るという効果がある。
第１図（ａ） （ｂ）はこの発明に使用する溶接装置
の一例を示す概略側面図及び回転機構の平面図、第２図
は溶接部の上面図、第３図はこの発明に使用する制御回
路の一例を示すブロック図である。 図に於て、１は電極、２はワイヤ、３は回転モータ、４
は回転モータ３のシャツ）・、５．６はギヤ、７．８は
自動調心ベアリング、９はベアリング、１０は溶接アー
ク、ｉｔは開先、１２はギヤボックス、１３は電極１の
上部支持体、１．４ ａはラック、１４ｂはビニオン、
１５はモータ、１６は給電ケーブル、１７は給電端子、 １９′は開先３の中心線、２ｏ、２１は開先縁、２２．
２３は電圧検出器、２４．３４は差動増幅器、２５はス
イッチ、２６は制御器、２７は回転位置検出器、２８は
測定基準位置設定器、２９は処理回数設定器、３０．３
１は演算器、３２．３３．３９は記憶器、３５は加算器
、３６はＸ軸制御器、３７はＸ軸モータ、４０は回転直
径制御器、Ｄはアークの回転直径、Ｃ，、Ｃｒ、Ｒ，Ｌ
は回転している時のワイヤ位置、δい、δＲ８は電極ワ
イヤー開先壁間の距離、Ｚは溶接進行方向を示す。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ２：ワイヤ １１：開先 １８：ワイヤ２０回転方向 １９：１ｊｆｌ先１１の中心線 ２０．２１：開先縁
の一例を示す概略側面図及び回転機構の平面図、第２図
は溶接部の上面図、第３図はこの発明に使用する制御回
路の一例を示すブロック図である。 図に於て、１は電極、２はワイヤ、３は回転モータ、４
は回転モータ３のシャツ）・、５．６はギヤ、７．８は
自動調心ベアリング、９はベアリング、１０は溶接アー
ク、ｉｔは開先、１２はギヤボックス、１３は電極１の
上部支持体、１．４ ａはラック、１４ｂはビニオン、
１５はモータ、１６は給電ケーブル、１７は給電端子、 １９′は開先３の中心線、２ｏ、２１は開先縁、２２．
２３は電圧検出器、２４．３４は差動増幅器、２５はス
イッチ、２６は制御器、２７は回転位置検出器、２８は
測定基準位置設定器、２９は処理回数設定器、３０．３
１は演算器、３２．３３．３９は記憶器、３５は加算器
、３６はＸ軸制御器、３７はＸ軸モータ、４０は回転直
径制御器、Ｄはアークの回転直径、Ｃ，、Ｃｒ、Ｒ，Ｌ
は回転している時のワイヤ位置、δい、δＲ８は電極ワ
イヤー開先壁間の距離、Ｚは溶接進行方向を示す。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ２：ワイヤ １１：開先 １８：ワイヤ２０回転方向 １９：１ｊｆｌ先１１の中心線 ２０．２１：開先縁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電極ワイヤを回転軸芯まわりに回転させることにより、
アークを高速回転させながら溶接を行なうに際し、 （イ）前記回転アークのアーク電圧または溶接電流を検
出し、 （ロ）前記回転による前記電極ワイヤの位置のうち下式
、 δ＿Ｌ＿Ｗ＝δ＿Ｒ＿Ｗ （但し、δ＿Ｌ＿Ｗは前記電極ワイヤ〜左開先壁または
左開先縁間の開先幅方向の水平距離、δ＿Ｒ＿Ｗは前記
電極ワイヤ〜右開先壁または右開先縁間の開先幅方向の
水平距離とする。） を満足する二点について、前記検出結果のアーク電圧ま
たは溶接電流の瞬時値を求め、 （ハ）この両瞬時値の差に対応した値を求め、（ニ）こ
の差の値が零になるように溶接トーチ位置を開先の幅方
向に位置修正し、 （ホ）前記両瞬時値の和に対応する値を演算し、（ヘ）
この和の値と予め設定された基準値との偏差が無くなる
ように、前記回転するアークの回転直径の大きさを修正
することを特徴とする高速回転アーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24576787A JPH0191965A (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 高速回転アーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24576787A JPH0191965A (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 高速回転アーク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0191965A true JPH0191965A (ja) | 1989-04-11 |
| JPH0426947B2 JPH0426947B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=17138504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24576787A Granted JPH0191965A (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 高速回転アーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0191965A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140027422A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Illinois Tool Works Inc. | Adaptable rotating arc welding method and system |
| US9403233B2 (en) | 2011-12-16 | 2016-08-02 | Illinois Tool Works Inc. | DC electrode negative rotating arc welding method and system |
| US10543551B2 (en) | 2013-09-16 | 2020-01-28 | Illinois Tool Works Inc. | Synchronized rotating arc welding method and system |
| US10953484B2 (en) | 2013-09-16 | 2021-03-23 | Illinois Tool Works Inc. | Narrow groove welding method and system |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP24576787A patent/JPH0191965A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9403233B2 (en) | 2011-12-16 | 2016-08-02 | Illinois Tool Works Inc. | DC electrode negative rotating arc welding method and system |
| US20140027422A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Illinois Tool Works Inc. | Adaptable rotating arc welding method and system |
| CN104487197A (zh) * | 2012-07-27 | 2015-04-01 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 自适应旋转电弧焊接方法和系统 |
| US9511442B2 (en) * | 2012-07-27 | 2016-12-06 | Illinois Tool Works Inc. | Adaptable rotating arc welding method and system |
| US10543551B2 (en) | 2013-09-16 | 2020-01-28 | Illinois Tool Works Inc. | Synchronized rotating arc welding method and system |
| US20200156172A1 (en) * | 2013-09-16 | 2020-05-21 | Illinois Tool Works Inc. | Synchronized rotating arc welding method and system |
| US10953484B2 (en) | 2013-09-16 | 2021-03-23 | Illinois Tool Works Inc. | Narrow groove welding method and system |
| US11759879B2 (en) * | 2013-09-16 | 2023-09-19 | Illinois Tool Works Inc. | Synchronized rotating arc welding method and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0426947B2 (ja) | 1992-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0066626A1 (en) | Rotating arc welding method | |
| JPH0671661B2 (ja) | 高速回転ア−ク隅肉溶接の開先ならい制御方法 | |
| US4296306A (en) | Method of welding corrugated metallic materials | |
| JPH0191965A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
| US5543600A (en) | Lattice welding robot and method for the lattice welding | |
| JP7346123B2 (ja) | 自動溶接方法及び自動溶接装置 | |
| JPH0191966A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
| JPH0191964A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
| JPH074667B2 (ja) | アークセンサによる開先自動倣い制御方法 | |
| JPH03114671A (ja) | アークセンサによる開先自動倣い制御におけるトーチ角度制御方法 | |
| JPH0426944B2 (ja) | ||
| JPH0663247B2 (ja) | パワ−シヨベルにおける作業機の制御装置 | |
| JP3183038B2 (ja) | 電極回転式非消耗電極アーク溶接における開先倣い方法及び開先倣い制御装置 | |
| JP3152063B2 (ja) | 電極回転式非消耗電極アーク溶接における開先倣い方法及び開先倣い制御装置 | |
| JP2005081434A (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH09164481A (ja) | 傾斜面における溶接トーチの姿勢制御方法及び姿勢制御装置 | |
| JP2025133271A (ja) | 横向き自動溶接方法及び横向き自動溶接装置 | |
| JP3582953B2 (ja) | ワイヤ放電加工機 | |
| JPH0426945B2 (ja) | ||
| JPH0523910B2 (ja) | ||
| JPH0116596B2 (ja) | ||
| JPH0671667B2 (ja) | 溶接ト−チの溶接線追従制御方法 | |
| JPH0426943B2 (ja) | ||
| JPS6343198B2 (ja) | ||
| JPS62158569A (ja) | ２電極回転ア−ク隅肉溶接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |