JPH0328979B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は、溶接トーチを開先幅方向に揺動
（オシレート）させながら該開先を溶接する消耗
電極式アーク溶接における開先適応制御方法に関
する。 ［従来の技術］ この種の開先適応制御方法としては、従来、実
公昭57−36373号公報に記載されたものがある。 消耗電極式アーク溶接においては、適正な溶接
ビードを得るために、溶接トーチのオシレート幅
を開先幅に対応して調節しつつ、溶接ワイヤ送給
速度もしくは溶接速度を制御して溶接ビード高さ
を均一化するとともに溶接線左右倣い制御を行な
つて溶接ビードが開先左右端の一方端側あるいは
他方端側に偏つたり蛇行したりするのを防止する
ようにする。この制御を有効ならしめるために
は、開先の状態（開先幅の変動の有無、変動の程
度や溶接線の位置等）を正確に認識する必要があ
る。 ところで、消耗電極式アーク溶接には、溶接ワ
イヤ送給速度をＷ、溶接電流をＩ、溶接ワイヤ突
出長（通電チツプからの突出し長さ）をｌとする
と、Ｗ＝K₁・Ｉ＋K₂・I²・ｌで表される特性が
ある。但し、K₁、K₂は比例定数である。今、溶
接ワイヤ送給速度Ｗを一定とした場合、溶接ワイ
ヤ突出長ｌが短くなると溶接電流Ｉが増加する。
開先幅が狭くなると溶接ビード高さが高くなるた
め溶接ワイヤ突出長ｌが短くなつて溶接電流Ｉが
増加し、逆に、開先幅が広くなると溶接ビード高
さが低くなるため溶接ワイヤ突出長ｌが長くなつ
て溶接電流Ｉが減少する。このことから、溶接電
流Ｉの変動分を監視することにより開先幅の変動
を間接的に知ることができ、溶接電流Ｉが、基準
開先幅に対して決まる基準電流値に比べて増加あ
るいは減少した場合には、その変動分に対応し
て、溶接速度を増速あるいは減速することにより
溶接ビード高さを適正高さに維持することができ
る。 しかしながら、溶接電流の上記変動は開先幅の
変動以外の変動要因によつても発生する。この変
動要因の最大のものは、溶接現場における被溶接
物としての母材の開先長手方向への傾斜や曲がり
等に起因する該母材の表面と溶接トーチ保持部
（溶接トーチを開先幅方向、トーチ幅方向にオシ
レートさせても母材基準位置からの距離が一定と
なる溶接トーチ側の基準位置）との間の距離の変
動であり、該距離が変動すると、開先幅に変動が
なくても、溶接ワイヤ突出長ｌが変動するため溶
接電流Ｉが変動する。この変動分による影響を除
去するために、溶接トーチを母材表面から一定の
高さ位置に保ちつつ溶接速度を制御する方法が特
開昭55−109576号公報に開示されている。 この従来のものは、溶接電流検出信号と基準溶
接電流信号とを常時比較してその偏差をレベル変
換して溶接速度偏差信号とし、この溶接速度偏差
信号と基準溶接速度信号との加算値を溶接速度指
令値として台車駆動モータを制御するものである
が、上記溶接電流検出信号は、アークが開先壁間
の中央近傍にある場合には最小値となり、アーク
が開先壁近傍にある場合に最大となる波形をもつ
信号であるために、上記駆動モータはオシレート
位置に追従して増速と減速とを繰り返すことにな
るという問題がある。 前掲した実公昭57−36373号公報には、溶接電
流の検出個所をオシレートパターンの中央点に特
定したものが開示されており、これにより上記問
題を解消し得るが、この先行技術には以下に述べ
るような問題がある。即ち、ここではオシレート
パターンの中央点における溶接電流の瞬時値を取
り出して利用しているが、難姿勢溶接（立向き姿
勢や上向き姿勢）では溶接電流が低レベルで、溶
接ワイヤからの溶滴の移行も短絡移行やグラビユ
ロ移行であるので、上記溶接電流瞬時値は不安定
である。 更に、この先行技術では、基準溶接速度、高速
溶接速度、低速溶接速度を予め指定しておき、検
出された溶接電流と基準溶接電流とに偏差が生じ
ると、上記高速溶接速度または低速溶接速度に速
度指令を変更し、その結果、上記偏差が解消され
た場合には、第９図ｆに示すように、次のオシレ
ート半周期では基準溶接速度に速度指令を戻し、
上記偏差が解消されない場合には、そのままの速
度（前記の高速溶接速度または低速溶接速度）を
維持する。即ち、溶接している開先の開先幅に適
した溶接速度が得られても、次のオシレート半周
期ではこの適正溶接速度を放棄して基準溶接速度
で溶接する。ところが、実際の開先は、第９図ａ
に示すように、その開先幅が広くまたは狭くテー
パ状に連続して変化しているから、上記先行技術
では、溶接開始時に設定される基準溶接速度と開
先幅に対する適正溶接速度との差が溶接の進行に
伴つて増大し、オシレート半周期毎に溶接速度が
急増または急減を繰り返すハンチング状態を招く
おそれがあり、開先全長に亘つて均一なビード高
さを得ることが難しいという問題がある。 また、従来の溶接線左右倣い制御は、例えば、
前掲の実公昭57−36373号公報に示されているよ
うに、溶接トーチのオシレートパターンにおける
左端点もしくは右端点で溶接電流瞬時値をピツク
アツプしてこれを記憶器に記憶させ、その後に検
出される溶接電流瞬時値を上記記憶させた電流値
と比較器で比較してこの比較結果に基づき溶接線
左右倣いを行なうモータを制御する。ところが、
この方法では、前記したように不安定である溶接
電流瞬時値を利用するために、特に、アークが不
安定な溶接条件下では、誤動作を招き、良好な倣
い精度を得ることが難しい上、この溶接電流瞬時
値は時間遅れを生じさせるローパスフイルタを通
したのちに上記比較器や記憶器に取り込まれるの
で、この溶接電流瞬時値と溶接トーチの実際位置
との間に位相ずれがあり、これも倣い精度を低下
させる原因となつている。溶接トーチのオシレー
ト幅の自動制御は、前掲の２つの公報に示されて
いるごとく、溶接速度に基づいてオシレート幅を
自動増減制御するようにしている。しかしなが
ら、これらの従来技術の自動溶接速度制御で得ら
れる溶接速度それ自体が前述したようなハンチン
グ状態となるので、目的とする開先幅の増減変動
分に対してオシレート幅の適正な増減ができない
という問題がある。 この発明は上述した従来の問題を解消するため
になされたもので、溶接速度を開先幅の変化に忠
実に追随させることができる上、正確で適応性の
高い溶接線左右倣い制御およびオシレート幅制御
を実現することを可能とした消耗電極式アーク溶
接の開先適応制御方法を得ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するために、(a)オシ
レート半周期毎に所定期間の溶接電流の平均値と
して測定される溶接電流測定値を初期設定した溶
接電流基準値と比較してその偏差を第１の溶接電
流偏差として取り出し、この第１の溶接電流偏差
に基づいて第１の溶接速度修正指令値を求めると
ともに、上記第１の溶接電流偏差を前回までのオ
シレート半周期に測定された偏差に加算して得た
第２の溶接電流偏差に基づいて第２の溶接速度修
正指令値を求めてから、各オシレート半周期内の
所定期間出力する上記第１の溶接速度修正指令値
と各オシレート半周期の間出力する上記第２の溶
接速度修正指令値とを加算して第３の溶接速度修
正指令値を求め、この第３の溶接速度修正指令値
と初期溶接速度指令値とを加算して得られた溶接
速度指令値を次回のオシレート半周期の溶接速度
指令値とし、(b)予め上記溶接トーチのオシレート
一方端部側位置および他方端部側位置における所
定区間の溶接電流平均値相互の偏差の大きさに応
じて区画された複数の区分ごとにオシレート中心
位置修正値を設定しておいてから、上記溶接トー
チのオシレート一方端部側位置および他方端部側
位置における所定区間の溶接電流平均値をそれぞ
れ測定し互いに比較して両溶接電流平均値の偏差
を求め、同偏差の大きさが上記の予め設定された
区分のいずれに対応するかを判定弁別した後、弁
別された区分に応じたオシレート中心位置修正値
に基づいてオシレート中心位置を所定のオシレー
ト周期毎に修正する構成とし、第２の発明では、
その上に、(c)オシレート半周期毎に得られる上記
の第２の溶接電流偏差もしくは第２の溶接速度修
正指令値に対応してオシレート幅を所定のオシレ
ート半周期毎に増減する構成としたものである。 ［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。 第１図はこの発明が適用される消耗電極式ガス
シールドアーク溶接装置（上向き溶接姿勢）の一
例を概略構成図で示したものである。図におい
て、１は開先幅のあるＶ型開先を有する被溶接物
としての母材、２は初層の裏波溶接で用いるセラ
ミツクスの裏当材、３は母材１の拘束板、４は溶
接トーチ、５は溶接ワイヤ、６はレール、７はレ
ール６上を走行する台車、８は台車駆動モータ、
９は上下軸スライダ、１０は上下軸スライダ駆動
モータ、１１は左右軸スライダ、１２は左右軸ス
ライダ駆動モータ、１３は溶接トーチ４を母材１
の板厚方向および左右方向にオシレートするオシ
レート装置、１４はオシレート装置用駆動モー
タ、１５は母材１の表面位置検出用の接触式検出
部であつて、上下軸スライダ９のスライドベース
位置に対する母材１の表面位置（高さ）の変位を
検出する。この検出器１５はオシレート装置１３
とともに左右軸スライダ１１に取り付けられてい
る。１６はアーク溶接電源、１７は溶接電流を検
出する電流検出器、１８は制御装置であつて、第
２図に示すブロツク構成を有している。 第２図において、１９は上下位置ずれ判定回路
であつて、検出器１５が検出する変位（信号）を
取り込んで該変位の増減を判別する。２０はサー
ボアンプであつて、上下位置ずれ判定回路１９が
出力する増加或いは減少指令に従つて上下軸スラ
イダ駆動モータ１０（Ｍ４）をスライドベースが
上昇する向きに或いは下降する向きに駆動し、上
下軸スライダ９の上記スライドベース位置に対す
る母材１の表面位置間の距離を上下位置決め設定
器２１で設定されている設定距離H₀に調節する。
これにより、溶接トーチ４の保持部基準位置が母
材１表面の上下方向変位に追従する。２２は左右
軸スライダ駆動モータ１２（Ｍ３）のためのサー
ボアンプ、２３は左右位置決め設定器であつて、
これを手動操作して左右軸スライダ１１をインチ
ング動作させる。２４はオシレート装置１３の駆
動モータ１４（Ｍ２）のためのサーボアンプであ
つて、オシレートパターンの制御機能を有してい
る。２５は手動操作のオシレート幅設定器、２６
は手動操作のオシレート周期設定器である。２７
はタイミング信号発生回路であつて、サーボアン
プ２４のオシレートパターン制御信号からの溶接
トーチ４のオシレート左端停止信号P_L、オシレ
ート右端停止信号P_Rおよび操作シーケンス信号
に基づいて後述する制御用のタイミング信号P₁
〜P₇を作成する。 電流検出器１７が出力する溶接電流（信号）は
ローパスフイルタ２８を通したのち増幅回路２９
で増幅される。このローパスフイルタ２８はアー
ク溶接電流１６の商用周波数に起因する高周波成
分やアークの溶滴移行に伴うノイズ成分を除去す
るために設けられている。３０は平均値回路であ
つて、増幅回路２９で増幅された溶接電流Ｉを取
り込んで、タイミング信号発生回路２７からのタ
イミング信号に同期して溶接電流平均値I_Aを測定
する。３１，３２はサンプルホールド回路であつ
て、サンプルホールド回路３１は、溶接トーチ４
を左端から右端へオシレートした時に平均値回路
３０で測定された溶接電流平均値I_ALRをサンプリ
ングしてホールドするものであり、サンプルホー
ルド回路３２は、溶接トーチ４を右端から左端へ
オシレートした時に平均値回路３０で測定された
溶接電流平均値I_ARLをサンプリングしてホールド
するものである。 これらのサンプルホールド回路３１，３２にそ
れぞれホールドされた溶接電流平均値I_ALR，I_ARL
はいずれも加算回路３３に導かれる。加算回路３
３はオシレート半周期毎に値I_AS＝（I_ALR＋I_ARL）／
２（以下、この値を溶接電流測定値という）を算
出して更新出力する。溶接電流測定値I_ASはＡ／
Ｄ変換器３４に読み込まれたのちＤ／Ａ変換器３
５に導かれる一方、差動増幅回路３６に導かれ
る。Ａ／Ｄ変換器３４は溶接開始後にオペレータ
操作により作成される読み込み指令を受ける。ま
た、Ｄ／Ａ変換器３５は読み込み指令で入力され
た溶接電流測定値I_ASを溶接電流基準値I_ACとして
保持する。 そして、差動増幅回路３６は溶接電流基準値
I_ACと溶接電流測定値I_ASとの溶接電流偏差ΔIを増
幅して不感帯回路３７に送出する。不感帯回路３
７は溶接電流偏差ΔIを不感帯処理し処理信号
ΔI_DN（以下、第１の溶接電流偏差という）を第１
のレベル変換回路３８および偏差更新処理回路３
９に出力する。 第１のレベル変換回路３８は、第１の溶接電流
偏差I_DNを第１の溶接速度修正指令値ΔS_DNにレベ
ル変換して、この第１の溶接速度修正指令値
ΔS_DNを、オシレート半周期毎に該オシレート半
周期内の所定期間のみ導通するスイツチ回路４０
を介して加算回路４１へ出力する。一方、偏差更
新処理回路３９は、オシレート半周期毎に第１の
溶接電流偏差ΔI_DNを加算処理して更新し、その処
理信号ΔI_DNSUM（以下、第２の溶接電流偏差とい
う）を第２のレベル変換回路４２に出力する。こ
のレベル変換回路４２は、第２の溶接電流偏差
I_DNSUMを第２の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUMにレベ
ル変換して、この第２の溶接速度修正指令値
ΔS_DNSUMを、オシレート半周期の間に亘り加算回
路４１へ出力する。そして、加算回路４１は、ス
イツチ回路４０からの第１の溶接速度修正指令値
ΔS_DNと、第２のレベル変換回路４２からの第２
の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUMとを加算し第３の
溶接速度修正指令値ΔS_Nとして出力する。 また、４３は加算回路であつて、この加算回路
４３は、初期溶接速度指令器４４が作成する初期
溶接速度指令値S_KOと、加算回路４１からの第３
の溶接速度修正指令値Δ_SNとを加算して台車駆動
モータ８（Ｍ１）を駆動するためのサーボアンプ
４５に供給する。４６は台車７を手動操作でイン
チング動作させるためのインチング速度設定器で
ある。 なお、第３図に示すように、加算回路３３は演
算増幅器Ａ１を有して構成され、差動増幅回路３
６は演算増幅器Ａ２を有して構成されている。ま
た、差動増幅器３６には異常偏差検出回路３６Ａ
が付設されており、この異常偏差検出回路３６Ａ
は、演算増幅器Ａ３，Ａ４、電圧比較器Ｃ１〜Ｃ
３およびNOTゲートＧ１から構成されて、溶接
中に起こる短時間のアーク切れやアーク不安定に
対処すべくアナログスイツチAS１を駆動するも
のである。さらに、不感帯回路３７は、第４図に
示すように、演算増幅器Ａ５〜Ａ７を有し、溶接
電流偏差ΔIが不感帯域（E₂〜−E₂）内にあると
きは零値を出力する。また、第１のレベル変換回
路３８は演算増幅器Ａ８，Ａ９を有して構成さ
れ、偏差更新処理回路３９は、サンプルホールド
回路SH１、該サンプルホールド回路SH１の出力
をホールドするサンプルホールド回路SH２およ
び演算増幅器Ａ１０を有して構成され、スイツチ
回路４０はアナログスイツチAS２，AS３を有し
て構成されるほか、加算回路４１は演算増幅器Ａ
１１から構成される。さらに、第２のレベル変換
回路４２は演算増幅器Ａ１２，Ａ１３から構成さ
れ、加算回路４３は演算増幅器Ａ１４を有して構
成されている。 次に、溶接線左右倣い制御のための回路部につ
いて説明する。第２図において、４７は平均値回
路であつて、増幅回路２９で増幅された溶接電流
Ｉを取り込んで、タイミング信号発生回路２７か
らのタイミング信号に同期してオシレート半周期
毎に溶接電流平均値I_Bを測定する。４８，４９は
サンプルホールド回路であつて、サンプルホール
ド回路４８は、平均値回路４７で測定されたオシ
レート右端側溶接電流平均値I_ARをサンプリング
してホールドするものであり、サンプルホールド
回路４９は、平均値回路４７で測定されたオシレ
ート左端側溶接電流平均値I_ALをサンプリングし
てホールドするものである。５０は差動増幅回路
であつて、オシレート右端側溶接電流平均値I_AR
およびオシレート左端側溶接電流平均値ＩALが
導かれて両者の偏差ΔI_Aを測定する。この偏差
ΔI_Aは異常偏差検出回路５１により異常偏差を取
り除かれて溶接電流偏差ΔI_Bとなり、この偏差
ΔI_Bがずれ判定弁別回路５２に入力される。 そして、ずれ判定弁別回路５２には、予め、上
記偏差ΔI_Bの大きさに応じて区画された複数の区
分（本実施例では、後で詳述するように、偏差無
しを含む小さい場合、中程度の場合、大きい場合
の３区分）ごとにオシレート中心位置修正値が設
定されており、ずれ判定弁別回路５２は、目標と
する溶接線（開先線）に対するオシレート幅中心
位置のずれを表す溶接電流偏差ΔI_Bが上記区分の
いずれかに対応するかを判定弁別し、弁別された
区分に対応した修正値に基づいて左右軸スライダ
１１を移動制御するためのスライダシフト指令を
サーボアンプ２２に送出するようにしている。 なお、第５図はサンプルホールド回路４８，４
９、差動増幅回路５０および異常偏差検出器５１
を具体的に示す回路図、第６，７図はずれ判定弁
別回路５２を具体的に示す回路図であり、第５図
において、Ａ１６〜Ａ１８は演算増幅器、Ｃ４〜
Ｃ６は電圧比較器、GNはNOTゲート、AS４は
アナログスイツチである。また、第６図におい
て、Ａ１９〜Ａ２３は演算増幅器であり、第７図
において、Ａ２４は演算増幅器、Ｃ７〜Ｃ１０は
電圧比較器、１０１〜１１１はNOTゲート、１
１２〜１２１はANDゲート、１２２〜１２５は
ORゲート、１２６〜１３３はNANDゲート、IC
１〜IC４はずれ判定弁別用BCDカウンタ、Ｔ１
〜Ｔ４はタイマ、VR１０，VR２０，VR３０，
VR４０は可変抵抗器、TR１〜QR４はトランジ
スタ、RR，RLはリレーである。なお、第５図〜
７図に示す回路の詳細な機能は後述する。 以下、上記装置の動作を第８図に示すタイミン
グ信号P₁〜P₁₅に基づいて説明する。 第８図において、Ｉは平均値回路３０に入力さ
れる溶接電流信号を示している（実際には、溶接
トーチ４のオシレート周期に同期し歪みをもつた
正弦波状の波形であるが、便宜上、三角波で示し
てある）。オシレート左端位置信号P_L、オシレー
ト右端位置信号P_Rはそれぞれオシレート装置１
３が左端Ｌ、右端Ｒに到達して停止した時点で立
ち上がり次に逆方向へ動き始める時点で立ち下が
るパルスであり、期間t₀はオシレート半周期内の
溶接トーチ４の動作期間（停止期間を除いた期
間）を示している。タイミング信号P₁は信号P_L，
P_Rの立ち上がりに同期して立ち上がる極細幅の
パルスであり、タイミング信号P₂はタイミング
信号P₁の奇数次に同期して発生する極細幅のパ
ルスであつて、サンプルホールド回路３２に対す
るサンプル／ホールド指令となる。タイミング信
号P₃はタイミング信号P₁の偶数次に同期して発
生する極細幅のパルスであつて、サンプルホール
ド回路３１に対するサンプル／ホールド指令とな
る。タイミング信号P₂，P₃はいずれもＨレベル
でサンプリング指令となりＬレベルでホールド指
令となる。 また、タイミング信号P₄は位置信号P_L，P_Rの
立ち下がりに同期して立ち上がる所定幅t_DSのパ
ルスであつて、平均値回路３０は、このタイミン
グ信号P₄のＨレベル期間でリセツトされ、該信
号の立ち下がりからタイミング信号P₃，P₂それ
ぞれの立ち下がりまでの期間t_ALR，t_ARLの溶接電
流平均値I_ALR，I_ARLをそれぞれ演算する。なお、
通常は位置信号P_LとP_Rとのパルス幅は等しくな
るように設定されるので、期間t_ALRとt_ARLとは等
しくなる。また、タイミング信号P₄期間t_DSは開
先幅に対するオシレート幅のばらつきの影響を排
除するために設けている。例えばオシレート半周
期を約1secとすると、期間t_DSは300ｍsec程度であ
る。 さらに、タイミング信号P₅はタイミング信号
P₁の立ち下がりに同期して立ち上がる極細幅の
パルスであつて、第４図に示す偏差更新処理回路
３９のサンプルホールド回路SH１に対するサン
プル／ホールド指令となる。タイミング信号P₆
はタイミング信号P₅の立ち下がりに同期して立
ち上がる極細幅のパルスであつて、第４図に示す
偏差更新処理回路３９のサンプルホールド回路
SH２に対するサンプル／ホールド指令となる。
これらのタイミング信号P₅，P₆はいずれもＨレ
ベルでサンプリング指令となりＬレベルでホール
ド指令となる。そして、タイミング信号P₇はタ
イミング信号P₁の立ち上がりに同期して立ち上
がる所定幅t_Sのパルスであつて、スイツチ回路４
０のスイツチON／OFF指令となる。 一方、タイミング信号P₈は位置信号P_L，P_Rの
立ち上がりに同期して立ち上がる所定幅t_DAのパ
ルスであり、タイミング信号P₉はタイミング信
号P₈の立ち下がりに同期して対置上がる所定幅t_A
のパルスである。タイミング信号P₁₀は奇数次に
発生するタイミング信号P₉の立ち下がりに同期
して立ち上がる極細幅のパルスであつて、第５図
に示すサンプルホールド回路４９のサンプル／ホ
ールド指令となる。また、タイミング信号P₁₁は
偶数次に発生するタイミング信号P₉の立ち下が
りに同期して立ち上がる極細幅のパルスであつ
て、第５図に示すサンプルホールド回路４８のサ
ンプル／ホールド指令となる。これらのタイミン
グ信号P₁₀，P₁₁はいずれもＨレベルでサンプリン
グ指令となりＬレベルでホールド指令となる。平
均値回路４７は、タイミング信号P₆のＨレベル
でリセツトされ、タイミング信号P₉の立ち上が
りから溶接電流平均値I_Bを測定し始めるが、サン
プルホールド回路４９はタイミング信号P₉の立
ち上がりからタイミング信号P₁₀の立ち下がりま
での期間t_ALの左端側溶接電流平均値I_ALをホール
ドし、サンプルホールド回路４８はタイミング信
号P₉の立ち上がりからタイミング信号P₁₁の立ち
下がりまでの期間t_ARの右端側溶接電流平均値I_AR
をホールドする。 また、タイミング信号P₁₂は、第８図に示すよ
うに、タイミング信号P₁₀またはP₁₁の立ち下がり
に同期して立ち上がる極細幅のパルスで、オシレ
ート周期の1.5周期に２回立ち上がるものであつ
て、ずれ判定弁別回路５２のずれ判定弁別信号
（第７図のANDゲート１１４〜１１７，１１９，
１２１への信号）となり、このタイミング信号
P₁₂のＨレベル期間での溶接電流偏差ΔI_Bの値を判
定弁別するために使用される。さらに、タイミン
グ信号P₁₃は、タイミング信号P₁₂に同期すること
なく、オシレート周期の1.5周期毎に１回タイミ
ング信号P₉の立ち下がりに同期して立ち下がる
細幅のパルスであり、タイミング信号P₁₄はタイ
ミング信号P₁₃を反転させたのちわずかに遅延さ
せた細幅の立ち上がりパルスであつて、タイミン
グ信号P₁₃は、第７図に示すずれ判定弁別回路５
２におけるずれ判定弁別用BCDカウンタIC１〜
IC４へのロード信号であり、タイミング信号P₁₄
は、同じく第７図に示すずれ判定弁別回路５２に
おけるずれ判定弁別用BCDカウンタIC１〜IC４
へそれぞれORゲート１２２〜１２５を介して入
力されるプリセツト信号である。そして、タイミ
ング信号P₁₅は、第８図に示すように、オシレー
ト周期1.5周期毎に１回だけ、タイミング信号P₁₂
の立ち上がりからタイミング信号P₁₄の立ち上が
りまで立ち上がる信号で、第７図に示すずれ判定
弁別用BCDカウンタIC１〜IC４から出力される
キヤリー信号である。 さて、溶接開始に先立つて、オペレータにより
溶接条件パラメータが設定される。オシレート溶
接が開始されると、溶接トーチ４の保持部基準位
置と母材１表面との間の距離を一定に維持する動
作が始まり、また、溶接電流が電流検出器１７を
通して検出され、検出された溶接電流はローパス
フイルタ２８、増幅器２９を通して平均値回路３
０に入力される。平均値回路３０で演算される溶
接電流平均値I_Aのうち、上記期間t_ALRの平均値I_ALR
がタイミング信号P₃によりサンプルホールド回
路３１にホールドされ、上記期間t_ARLの平均値
I_ARLがタイミング信号P₂によりサンプルホールド
回路３２にホールドされる。そして、ホールドさ
れた平均値I_ALR，I_ARLをゲインが1/2の加算回路３
３に入力し、その出力として溶接電流測定値I_AS
＝（I_ALR＋I_ARL）／２を得る。この溶接電流測定値
I_ASはオシレート溶接の信号に伴つて、タイミン
グ信号P₃，P₂によりオシレート半周期毎にその
値が更新（その値が変化しない場合も含む）され
る。ここで、溶接電流測定値としてI_ASなる値を
用いる意味は開先幅の増減変動がない場合にも生
じるオシレート半周期ごとに測定する溶接電流平
均値のばらつきを排除して目的とする開先幅の増
減変動に起因する溶接電流の変化をオシレート半
周期毎に測定するためである。 溶接開始後、オペレータは溶接条件パラメータ
のチエツクを行ない、必要があれば、各パラメー
タを再調整する。溶接速度設定値S_KOの調整は初
期溶接速度指令器４４で行なう。調整完了後、オ
ペレータは、例えば、図示しない操作盤上の読み
込み押銘を操作してＡ／Ｄ変換器３４に読み込み
指令を与える。この読み込み指令は溶接電流基準
値を初期設定するためのものであつて、これを受
けたＡ／Ｄ変換器３４は加算回路３３からの上記
上記溶接電流測定値I_ASを取り込み、デイジタル
信号値に変換してＤ／Ａ変換回路３５に送出す
る。Ｄ／Ａ変換器３５ではデイジタル信号化され
た測定値I_ASをアナログ信号値に変換して溶接電
流基準値I_ACとして溶接終了まで保持する。溶接
電流基準値I_ACの設定完了後、それまでON状態と
していた第４図のスイツチSW１をOFF状態とす
るとともに、それまでOFF状態としていた第４
図のスイツチSW２をON状態として、溶接速度
制御が開始される。そして、以後、オシレート半
周期毎に測定される溶接電流測定値I_ASが溶接電
流基準値I_ACと比較され、その溶接電流偏差ΔI＝
Ｇ・（I_AS−I_AC）が差動増幅回路３６から出力され
る（但し、Ｇはゲイン）。 ここで、第３図に示す異常偏差検出回路３６Ａ
について説明する。なお、この異常偏差検出回路
３６Ａは第２図においては図示を省略されてい
る。異常偏差検出回路３６Ａでは設定値E₁が設
けられており、差動増幅回路３６の出力ΔIの絶
対値が設定値E₁よりも大きくなると、アナログ
スイツチAS１がON状態となり差動増幅回路３
６の出力ΔIが抵抗を介してグランドに接続され
る。この結果、第４図の不感帯回路３７にはΔI
＝０が入力されるので、溶接速度（台車７の走行
速度）はΔI＝０が入力される以前の速度に維持
されるようになつている。また、差動増幅回路３
６の出力ΔIの絶対値が設定値E₁以内になると、
アナログスイツチAS１はOFF状態となり、通常
状態、つまり、不感帯回路３７には差動増幅回路
３６の出力ΔIがそのまま入力される。このよう
にして、異常偏差検出回路３６Ａにより溶接中に
起こる短時間のアーク切れやアーク不安定に対処
することができる。なお、上記設定値E₁として
は、例えば、10アンペア程度の値が設定される。 さて、差動増幅回路３６からの溶接電流偏差
ΔIは第４図の不感帯回路３７に入力される。不
感帯回路３７では不感帯設定値±E₂が設けられ
ており、偏差ΔIが−E₂≦ΔI≦E₂のときはΔI_DN＝
０、ΔI＞E₂のときはΔI_DN＝ΔI−E₂、ΔE₂＜−E₂
のときはΔI_DN＝ΔI＋E₂となる不感帯処理を施さ
れた信号ΔI_DNが不感帯回路３７から出力される。
ここで、設定値E₂としては、例えば、１アンペ
ア程度の値が設定される。不感帯回路３７で得ら
れる電流偏差ΔI_DNを第１の溶接電流偏差とし、こ
の第１の溶接電流偏差ΔI_DNは、第１のレベル変換
回路３８と偏差更新処理回路３９とに送出され
る。第１のレベル変換回路３８は第１の溶接電流
偏差ΔI_DNを第１の溶接速度修正指令値ΔS_DNにそ
の信号値レベルを変換し、速度変換された第１の
溶接速度修正指令値ΔS_DNはスイツチ回路４０の
アナログスイツチAS２を介して加算回路４１に
送出される。なお、アナログスイツチAS２はタ
イミング信号P₇のＨレベル（所定幅t_S）でON状
態となりＬレベルでOFF状態となる。逆にアナ
ログスイツチAS３はタイミング信号P₇のＨレベ
ルでOFF状態となりＬレベルでON状態となる。
これにより、第１の溶接速度修正指令値ΔS_DNは
各オシレート半周期内の所定期間t_Sに亘つて加算
回路４１に入力される。ここで、期間t_Sは、例え
ば、この実施例の上向初層溶接では300ｍsec程度
である。この期間t_Sとオシレートの左右端停止期
間P_L，P_Rとの関係は、t_S≦P_L、P_Rとなることが望
ましい。 一方、偏差更新処理回路３９のサンプルホール
ド回路SH１は、タイミング信号P₅によつて今回
のオシレート半周期に測定された第１の溶接電流
偏差ΔI_DNと、タイミング信号P₆によるサンプル
ホールド回路SH２の出力ΔI_DN-1SUMとの加算値
ΔI_DNSUMをサンプリングしてホールドする。ここ
で、 ΔI_DN-1SUM＝_N-1 〓^N=0 ΔI_DN（但し、ΔI_D0＝０） であり、この値は溶接電流基準値I_ACの設定完了
後から前回のオシレート半周期までの電流偏差
ΔI_DNの蓄積値（合計値）であり、得られた加算値
ΔI_DNSUMは溶接電流基準値I_ACの設定完了後から今
回のオシレート半周期までの溶接電流偏差ΔI_DNの
蓄積値（合計値）である。つまり、偏差更新処理
回路３９は、溶接電流基準値I_ACの設定を完了し
て速度制御動作が開始されてから現在までに、オ
シレート半周期毎に測定された溶接電流偏差ΔI_DN
を蓄積するレジスタとして機能する。なお、当然
のことながら、溶接電流偏差ΔI_DNは０、正および
負の値をとる。 このようにしてサンプルホールド回路SH１で
得られる溶接電流偏差ΔI_DNSUMを第２の溶接電流
偏差とし、この第２の溶接電流偏差ΔI_DNSUMは第
２のレベル変換回路４２に送出される。レベル変
換回路４２は第２の溶接電流偏差ΔI_DNSUMを第２
の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUMにその信号値レベ
ルを変換して加算回路４１に送出する。加算回路
４１は、スイツチ回路４０からの第１の溶接速度
修正指令値ΔS_DNと、第２のレベ変換回路４２か
らの第２の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUMとを加算
して、第３の溶接速度修正指令値ΔS_N（＝ΔS_DN＋
ΔS_DNSUM）を求め、次段の加算回路４３に送出す
る。 そして、加算回路４３は、初期溶接速度指令器
４４における可変抵抗器VR１で設定された初期
溶接速度指令値S_KOと、加算回路４１からの第３
の溶接速度修正指令値ΔS_Nとを加算して、得られ
た加算値S_N+1SUM（＝S_KO＋ΔS_N）を次回のオシレー
ト半周期での溶接速度指令値としてサーボアンプ
４５に送出することによつて、溶接電流基準値
I_ACと溶接電流測定値I_ASとの偏差ΔIを打ち消すよ
うに溶接速度［台車駆動モータ８（Ｍ１）の速
度］を増減制御する。 また、平均値回路４７により測定された溶接電
流平均値I_Bのうち、期間t_ALでの左端側溶接電流平
均値I_ALがタイミング信号P₁₀の指令でサンプルホ
ール回路４９にホールドされ、期間t_ARでの右端
側溶接電流平均値I_ARがタイミング信号P₁₁の指令
でサンプルホール回路４８にホールドされる。そ
して、差動増幅回路５０は、これらのサンプルホ
ールド回路４８，４９からの左端側溶接電流平均
値I_ALと右端側溶接電流平均値I_ARとの偏差を演算
増幅して溶接電流偏差ΔI_A＝Ｇ・（I_AL−I_AR）とし
て出力する（但し、Ｇはゲイン）。 この溶接電流偏差ΚI_Aは、異常偏差検出回路５
１に入力されるが、この異常偏差検出回路５１
は、前述した異常偏差検出回路３６Ａと同様に構
成され予め設定値E_ANを設けており、差動増幅回
路５０の出力ΔI_Aの絶対値が設定値E_ANよりも大
きくなると、アナログスイツチAS４がON状態
となり差動増幅回路５０の出力ΔI_Aが抵抗を介し
てグランドに接続される。この結果、ずれ判定弁
別回路５２にはΔI_B＝０が入力され、オシレート
中心位置の位置修正が行なわれず、そのオシレー
ト中心位置が維持されるようになつている。ま
た、差動増幅回路５０の出力ΔI_Aの絶対値が設定
値E_AN以内となると、アナログスイツチAS４は
OFF状態となり、通常状態、つまり、ずれ判定
弁別回路５２には差動増幅回路５０の出力ΔI_Aが
そのまま入力される（ΔI_B＝ΔI_A）状態となる。
このようにして、異常偏差検出回路５１により溶
接中に起こる短時間のアーク切れやアーク不安定
に対処することができる。なお、上記設定値E_AN
としては、例えば、10アンペア程度の値が設定さ
れる。 次に、差動増幅回路５０から溶接電流偏差ΔI_B
を入力されずれ判定弁別回路５２を第６，７図よ
り説明する。このずれ判定弁別回路５２の基本動
作は正、負の極性をもつ溶接電流偏差ΔI_Bを３値
判定弁別することである。第６図は溶接電流偏差
ΔI_Bを判定弁別するための第１上限値E_U1＝E₂、
第２上限値E_U2＝（E₂＋E₃）、第１下限値E_L1＝（E₂
−E₄）、第２下限値E_L2＝−（E₂＋E₃）を設定する
ための回路である。ここで、設定値E₄＝2E₂とす
ると、第１下限値E_L1は−E₂となる。これらの設
定値は、例えばE_U1＝2.5アンペア(A)、E_U2＝5.0ア
ンペア、E_L1＝−2.5アンペア、E_L2＝−5.0アンペ
ア程度の値に設定される。なお、第６図に示す回
路では設定値E₂を可変抵抗器を用いて再設定す
るだけで、各設定値E_U1，E_U2，E_L1，E_L2を正、負
方向に変えることができる。このため、各層１パ
スの多層溶接のみでなく、各層多パスの振り分け
溶接でも溶接線の左右倣い制御ができるようにし
てある。 さて、第７図のずれ判定弁別回路５２では、溶
接電流偏差ΔI_Bと各設定値E_U1，E_U2，E_L1，E_L2と
の大きさとの関係を判定弁別し、その結果をサー
ボアンプ２２へ出力する。すなわち、E_L1≦ΔI_B≦
E_U1または｜ΔI_A｜＞E_ANのときはANDゲート１
１４〜１１７の各出力はＬレベルとなり、E_U1＜
I_B≦E_U2のときはずれ判定弁別信号（タイミング
信号）P₁₂がBCDカウンタIC２のクロツク端子
CKに入力され、E_U2＜ΔI_B≦E_ANのときは信号P₁₂
がBCDカウンタIC１のクロツク端子CKに入力さ
れる。そして、E_L2≦ΔI_B＜E_L1のときは信号P₁₂が
BCDカウンタIC４のクロツク端子CKに入力さ
れ、−E_AL≦ΔI_B＜E_L2のときは信号P₁₂がBCDカウ
ンタIC３に入力されるようになつている。 ここで、BCDカウンタIC１〜IC４は、連続す
る２つのオシレート半周期で得られた溶接電流偏
差ΔI_Bが前述のように区画した区分のひとつに２
回続けて存在することを確認することで、アーク
不安定に起因する溶接電流変動の悪影響による誤
動作を排除し、正確に溶接トーチ４の位置ずれを
認識するためのものである。このために、BCD
カウンタIC１〜IC４には、タイミング信号P₁₃と
P₁₄とがオシレート周期の1.5周期毎に入力され
て、各BCDカウンタIC１〜IC４は、BCD７がプ
リセツトされるようにしてある。そして、例え
ば、溶接電流偏差ΔI_BがE_U1＜ΔI_B≦E_U2と判定さ
れて、ずれ判定弁別信号P₁₂がBCDカウンタIC２
に期間t_C（第８図参照）内に２回到来すると、
BCDカウンタIC２の内容がBCD７からBCD９に
カウントアツプして、タイミング信号P₁₅がキヤ
リー端子COから出力される。そして、タイミン
グ信号P₁₅の立ち上がりで、トリガされるタイマ
Ｔ２がON状態となり、さらにトランジスタTR
２を介してリレーRRをON状態とする。タイマ
Ｔ２のON時間は可変抵抗器VR２０で設定され
る。リレーRRがON状態となると、そのリレー
接点信号がサーボアンプ２２に送出されて、駆動
モータ１２（Ｍ３）により、左右軸スライダ１１
を右方向へ予め定められたオシレート中心位置修
正値分だけ移動させて、オシレート中心位置が修
正されることになる。なお、リレーRRがON状
態となることで右方向への位置修正が行なわれ、
リレーRLがON状態となるこで左方向への位置
修正が行なわれるようになつている。また、１回
当たりの位置修正は、タイミング信号P₁₅が立ち
上がつた後、オシレート半周期以内に完了するこ
とが望ましい。また、この実施例では、修正動作
（修正値はゼロ時を含む）はオシレート周期の1.5
周期毎に指令される構成とし、溶接電流偏差ΔI_B
の大きさの区分を３区分としているが、修正周期
や区分数はこれに限定されるものではない。 以下に、表１および表２を用いて本実施例によ
る溶接電流偏差ΔI_Bの判定弁別動作をまとめる。
表１において、No.１は溶接電流偏差ΔI_Bの大きさ
が小さい場合（ゼロを含む）、No.２、No.３はいず
れも偏差ΔI_Bの大きさが中程度でそれぞれ正負が
逆の場合、No.６は異常偏差検出回路５１により異
常状態が検出された場合である。

【表】

【表】 そして、No.２〜No.５は期間t_C内に２回続けて各
溶接電流偏差ΔI_Bが判定弁別された場合である。
表２のNo.７、No.８は期間t_C内に中程度の偏差ΔI_B
が１回かつ大きい偏差ΔI_Bが１回判定弁別された
場合の動作を示している。この場合には、この実
施例では、中程度の偏差ΔI_Bと同じ修正値を出力
するようにしている。 ここで、溶接電流偏差ΔI_Bの大きさを中程度の
場合および大きい場合に弁別し、各々異なるオシ
レート中心位置修正値（0.3mm、0.5mm）を設定し
ている理由を説明する。その理由は、実験結果か
ら、偏差ΔI_Bの大きさが中程度の場合はオシレー
ト中心位置と目標とする溶接線とのずれに起因す
る偏差であり、偏差ΔI_Bの大きさが大きい場合は
突発的に発生する溶接ワイヤの曲がりもしくは溶
接ワイヤの曲がりと溶接線とのずれが重なつたこ
とに起因する偏差であるとの知見を得たことによ
る。 このように、本実施例では、初期設定された溶
接速度指令値S_KO、オシレート半周期毎に、第３
の溶接速度修正指令値ΔS_Nで修正しつつ溶接が行
なわれ、第Ｎ＋１番目のオシレート半周期で溶接
速度指令値S_N+1SUMは、初期溶接速度指令値S_KO
と、第Ｎ番目のオシレート半周期で測定された第
１の溶接電流偏差ΔI_DNおよび第２の溶接電流偏差
ΔI_DNSUMに基づいてそれぞれ求められた第１の溶
接速度修正指令値ΔS_DNおよび第２の溶接速度修
正指令値ΔS_DNSUMの和である第３の溶接速度修正
指令値ΔS_Nとの加算値［第９図ｃ，ｄ参照］とな
る。言い換えると、溶接速度指令値S_N+1SUMは、
第Ｎ番目のオシレート半周期での溶接速度指令値
S_NSUMと（ΔS_N−ΔS_N-1）との加算値となり、今回
（第Ｎ番目のオシレート半周期）での電流偏差を
測定して得られた速度指令値ΔS_Nが前回（第Ｎ−
１番目のオシレート半周期）で得られた溶接速度
修正指令値ΔS_N-1に対して増減している場合の
み、その増減分だけ溶接速度指令値S_NSUMを修正
して次回の第Ｎ＋１番目のオシレート半周期の溶
接速度指令値とするようにしている。 ここで、以下に、溶接電流偏差ΔI_DNおよび
ΔI_DNSUMから作成される第１の溶接速度修正指令
値ΔS_DNおよび第２の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUM
の意味について説明する。第２の溶接電流偏差
ΔI_DNSUMに対する第２の溶接速度修正指令値
ΔS_DNSUMの変換比率（第２のレベル変換回路４２
のゲイン）が固定されているため、第２の溶接速
度修正指令値ΔS_DNSUMのみを初期溶接速度指令値
S_KOに加算して溶接速度指令値を求める場合、溶
接電流の変動分として間接的に検知される開先幅
の変動分と、第２の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUM
との間には、どうしてもずれが生じて溶接速度の
過不足が起こり応答性が劣る。そこで、新たに第
１の溶接速度修正指令値ΔS_DNを導入し、第１の
溶接速度修正指令値ΔS_DNと第２の溶接速度修正
指令値ΔS_DNSUMとを重畳したものを溶接速度修正
指令値とすることで、充分な追従性を得ることが
できる。なぜならば、第１の溶接速度修正指令値
ΔS_DNが、第２の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUMによ
る溶接速度の過不足を補完し、且つ、開先幅の増
減変動分に対する微分要素をもつていることによ
る速応性効果が得られるからである。 ところで、本実施例では、目標とする溶接線に
対する溶接トーチ４の左右方向（開先幅方向）へ
の位置ずれの判別に使用する電流値が左端側平均
値I_ALおよび右端側電流平均値I_ARであることから、
短絡溶滴移行を伴うアークが不安定な溶接条件の
もとでもその悪影響を充分に排除できるので、正
確な左右位置ずれ判別を行なえ、正確な溶接線左
右倣いが実現される。しかも、溶接電流偏差ΔI_B
の値を複数の区分に区画して各区分ごとに溶接ト
ーチ４のオシレート中心位置修正値が設定されて
いるので、アーク切れや突発的に起こる溶接ワイ
ヤの曲がりに対しても速やかに適応制御を行なう
ことができる。 なお、第９図ａに示すような開先幅の増減変動
を有する場合において、本発明の実施例による溶
接速度指令値の出力パターンを第９図ｃ，ｄに示
し、従来技術による溶接速度指令値の出力パター
ンを第９図ｆに示す。但し、第９図ｃは理想的な
溶接速度指令値の出力パターンを示し、第９図ｄ
は実際に得られる溶接速度指令値の出力パターン
を示している。 また、上記実施例では、オシレート溶接での速
度制御方法について説明したが、溶接トーチ４を
オシレートしないストレート溶接においても、第
８図または第９図ｂの位置信号P_L，P_Rに相当す
る信号を作成することにより、本発明の方法を適
用することができる。 ［第２の発明の実施例］ 第１０図は第２の発明の実施例を示したもの
で、オシレート幅制御機能を備えている点におい
て上記第１の発明の実施例と相違する。第１０図
において、５３は第３のレベル変換回路、５４は
加算回路で、これらの第３のレベル変換回路５３
および加算回路５４が上記第１の発明の実施例に
付加された構成となつている。また、第１１図に
示すように、第３のレベル変換回路５３は、演算
増幅器Ａ２５，Ａ２６から構成され、スイツチ
SW３を介して加算回路５４に接続される一方、
加算回路５４は演算増幅器Ａ２７を有して構成さ
れるほか、前述したオシレート幅設定器２５が、
オシレート幅初期指令値Ｗを出力する可変抗抵器
として構成されている。 第１０，１１図において、第３のレベル変換回
路５３は、第２のレベル変換回路４２から出力さ
れる第２の溶接速度修正指令値ΔS_DNSUMを受け、
同指令値ΔS_DNSUMをオシレート幅増減値ΔWにそ
の信号値レベルを変換する。変換されたオシレー
ト増減値ΔWは、オシレート幅制御開始指令によ
つてON状態となるスイツチSW３を介して加算
回路５４に入力され、この加算回路５４において
オシレート幅設定器２５で設定されたオシレート
幅初期指令値Ｗと加算される。そして、加算回路
５４からの出力（Ｗ−ΔW）をオシレート幅指令
値としてサーボアンプ２４に送出する。ここで、
オシレート幅指令値（Ｗ−ΔW）は、現在よりも
開先幅が広くなるとΔW＜０となつてその値が増
加し、現在よりも開先幅が狭くなるとΔW＞０と
なつてその値が減少するので、開先幅の変動分に
追従してオシレート幅を制御することができる。 このように、本実施例では、このオシレート幅
制御に使用している第２の溶接速度修正指令値
ΔS_DNSUMは、従来技術で得られる溶接速度指令値
に比べてより忠実で且つ安定した開先幅の増減変
動分を示す値であるので、極めて正確に開先幅の
変動分に追従してオシレート幅の制御を行なえる
のである。 なお、第９図ａに示すような開先幅の増減変動
を有する場合において、本実施例による第２の溶
接速度修正指令値ΔS_DNSUMの出力パターンを第２
の溶接速度修正指令値第９図ｅに示す。また、こ
の第２の発明では、第２の溶接速度修正指令値
ΔS_DNSUMの代わりに第２の溶接電流偏差ΔI_DNSUMを
使用しても当然に同様の結果が得られる。 ［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、オシレート半周
期毎に作成される溶接速度指令値は、第１の溶接
速度修正指令値と第２の溶接速度修正指令値とを
重畳した第３の溶接速度修正指令値と、初期溶接
速度指令値との加算値として得られ、第１の溶接
速度修正指令値が、第２の溶接速度修正指令値に
よる溶接速度の過不足を補完し、開先幅の増減変
動分に対する微分要素をもつているとともに、上
記溶接速度指令値が、前回オシレート半周期に到
達した溶接速度を開先変動分だけ修正して作成さ
れるので、開先幅の増減変動分に忠実かつ速応性
をもつて適応することができる上、溶接線の左右
倣い制御ではオシレート左右端側における溶接電
流平均値を用いているので、アークが不安定な条
件下でも誤動作のない正確な倣いが行なえ、しか
も位置ずれを表す溶接電流偏差を複数の区分に区
画して判定弁別するので、溶接ワイヤの曲がりや
アーク切れにも速やかに対処することができるほ
か、第２の発明によれば、さらに正確で安定した
オシレート幅の自動制御を実現できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した溶接装置の一例を
示す概略構成図、第２図は上記実施例における制
御装置のブロツク図、第３〜７図はいずれも上記
制御装置の一部を具体的に示した回路図、第８図
は上記実施例におけるタイミング信号の波形タイ
ムチヤート、第９図ａは開先幅の増減変動の例を
示す図、第９図ｂはオシレート左右端停止信号の
出力パターンを示す図、第９図ｃ，ｄはいずれも
上記実施例における溶接速度指令値のパターンを
示す図、第９図ｅは上記実施例の第２の溶接速度
修正指令値のパターンを示す図、第９図ｆは従来
の溶接速度制御方法における溶接速度指令値のパ
ターンを示す図、第１０図はこの発明の他の実施
例を示すブロツク図、第１１図は上記他の実施例
の一部を具体的に示した回路図である。 図において、１……被溶接物としての母材、４
……溶接トーチ、１３……オシレート装置、１９
……上下位置ずれ判定回路、３０……平均値回
路、３１，３２……サンプルホールド回路、３３
……加算回路、３４……Ａ／Ｄ変換回路、３５…
…Ｄ／Ａ変換回路、３６……差動増幅回路、３７
……不感帯回路、３８……第１のレベル変換回
路、３９……偏差更新処理回路、４０……スイツ
チ回路、４１……加算回路、４２……第２のレベ
ル変換回路、４３……加算回路、４７……平均値
回路、４８，４９……サンプルホールド回路、５
０……差動増幅回路、５１……異常偏差検出回
路、５２……ずれ判定弁別回路、５３……第３の
レベル変換回路、５４……加算回路。なお、図
中、同一の符号は同一、又は相当部分を示してい
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接トーチ保持部と被溶接物表面との間の距
   離を一定に維持して上記溶接トーチを開先幅方向
   にオシレートさせつつアーク溶接を行なう消耗電
   極式アーク溶接において、上記溶接トーチの各オ
   シレート半周期内における所定期間の溶接電流の
   平均値を測定し、この溶接電流測定値を溶接電流
   基準値として初期設定するとともに、溶接速度を
   初期設定したのち、オシレート半周期毎に測定さ
   れる上記溶接電流測定値を上記溶接電流基準値と
   比較し、今回のオシレート半周期における上記溶
   接電流測定値と上記溶接電流基準値との偏差を第
   １の溶接電流偏差として測定して、この第１の溶
   接電流偏差に基づいて第１の溶接速度修正指令値
   を求めるとともに、上記第１の溶接電流偏差を前
   回までのオシレート半周期に測定された偏差に加
   算して第２の溶接電流偏差を求め、この第２の溶
   接電流偏差に基づいて第２の溶接速度修正指令値
   を求めてから、各オシレート半周期内の所定期間
   出力する上記第１の溶接速度修正指令値と各オシ
   レート半周期の間出力する上記第２の溶接速度修
   正指令値とを加算して第３の溶接速度修正指令値
   を求め、この第３の溶接速度修正指令値と初期溶
   接速度指令値とを加算して得られた溶接速度指令
   値により次回のオシレート半周期の溶接速度を制
   御するとともに、予め上記溶接トーチのオシレー
   ト一方端部側位置および他方端部側位置における
   所定区間の溶接電流平均値相互の偏差の大きさに
   応じて区画された複数の区分ごとにオシレート中
   心位置修正値を設定しておいてから、上記溶接ト
   ーチのオシレート一方端部側位置および他方端部
   側位置における所定区間の溶接電流平均値をそれ
   ぞれ測定し互いに比較して両溶接電流平均値の偏
   差を求め、同偏差の大きさが上記の予め設定され
   た区分のいずれに対応するかを判定弁別した後、
   弁別された区分に応じたオシレート中心位置修正
   値に基づいてオシレート中心位置を所定のオシレ
   ート周期毎に修正する溶接線の左右倣いを行なう
   ことを特徴とする消耗電極式アーク溶接の開先適
   応制御方法。 ２ 上記溶接電流測定値が、連続する２つのオシ
   レート半周期内における所定期間の溶接電流平均
   値の相加平均値であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の消耗電極式アーク溶接の開
   先適応制御方法。 ３ 溶接トーチ保持部と被溶接物表面との間の距
   離を一定に維持して上記溶接トーチを開先幅方向
   にオシレートさせつつアーク溶接を行なう消耗電
   極式アーク溶接において、上記溶接トーチの各オ
   シレート半周期内における所定期間の溶接電流の
   平均値を測定し、この溶接電流測定値を溶接電流
   基準値として初期設定するとともに、溶接速度を
   初期設定したのち、オシレート半周期毎に測定さ
   れる上記溶接電流測定値を上記溶接電流基準値と
   比較し、今回のオシレート半周期における上記溶
   接電流測定値と上記溶接電流基準値との偏差を第
   １の溶接電流偏差として測定して、この第１の溶
   接電流偏差に基づいて第１の溶接速度修正指令値
   を求めるとともに、上記第１の溶接電流偏差を前
   回までのオシレート半周期に測定された偏差に加
   算して第２の溶接電流偏差を求め、この第２の溶
   接電流偏差に基づいて第２の溶接速度修正指令値
   を求めてから、各オシレート半周期内の所定期間
   出力する上記第１の溶接速度修正指令値と各オシ
   レート半周期の間出力する上記第２の溶接速度修
   正指令値とを加算して第３の溶接速度修正指令値
   を求め、この第３の溶接速度修正指令値と初期溶
   接速度指令値とを加算して得られた溶接速度指令
   値により次回のオシレート半周期の溶接速度を制
   御するとともに、予め上記溶接トーチのオシレー
   ト一方端部側位置および他方端部側位置における
   所定区間の溶接電流平均値相互の偏差の大きさに
   応じて区画された複数の区分ごとにオシレート中
   心位置修正値を設定しておいてから、上記溶接ト
   ーチのオシレート一方端部側位置および他方端部
   側位置における所定区間の溶接電流平均値をそれ
   ぞれ測定し互いに比較して両溶接電流平均値の偏
   差を求め、同偏差の大きさが上記の予め設定され
   た区分のいずれに対応するかを判定弁別した後、
   弁別された区分に応じたオシレート中心位置修正
   値に基づいてオシレート中心位置を所定のオシレ
   ート周期毎に修正する溶接線の左右倣いを行な
   い、他方、オシレート半周期毎に得られる上記の
   第２の溶接電流偏差もしくは第２の溶接速度修正
   指令値に対応してオシレート幅を所定のオシレー
   ト半周期毎に増減することを特徴とする消耗電極
   式アーク溶接の開先適応制御方法。 ４ 上記溶接電流測定値が、連続する２つのオシ
   レート半周期内における所定期間の溶接電流平均
   値の相加平均値であることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載の消耗電極式アーク溶接の開
   先適応制御方法。