JPH0420708B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0420708B2
JPH0420708B2 JP61098123A JP9812386A JPH0420708B2 JP H0420708 B2 JPH0420708 B2 JP H0420708B2 JP 61098123 A JP61098123 A JP 61098123A JP 9812386 A JP9812386 A JP 9812386A JP H0420708 B2 JPH0420708 B2 JP H0420708B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
arc
rotating
welding
width
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61098123A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62254980A (en
Inventor
Juji Sugitani
Masao Kobayashi
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP9812386A priority Critical patent/JPS62254980A/en
Publication of JPS62254980A publication Critical patent/JPS62254980A/en
Publication of JPH0420708B2 publication Critical patent/JPH0420708B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、回転アーク溶接法における回転ノ
ズルの揺動幅制御方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for controlling the swing width of a rotating nozzle in a rotating arc welding method.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

溶接法として回転アーク溶接法が知られてい
る。
A rotating arc welding method is known as a welding method.

この回転アーク溶接法は、軸心の廻りに高速回
転する回転ノズルから溶接ワイヤを、前記軸心か
ら偏位させて導出し、シールドガスと共に開先内
に供給することにより、溶接ワイヤと開先との間
に回転するアークを発生させて、これにより開先
内に溶接ビードを盛り、被溶接材を溶接するもの
である。回転ノズルは軸心の廻りに高速回転しな
がら、開先を溶接方向に移動される。
In this rotary arc welding method, the welding wire is guided out from a rotating nozzle that rotates at high speed around the axis at a deviation from the axis, and is supplied into the groove together with shielding gas. A rotating arc is generated between the groove and the weld bead, which forms a weld bead within the groove and welds the materials to be welded. The rotating nozzle is moved in the welding direction along the groove while rotating at high speed around the axis.

ところで、回転ノズルに開先の幅方向に揺動を
加えながら溶接する場合、従来は、回転ノズルの
揺動中心を開先の幅方向に一致させる制御しか行
なつておらず、回転ノズルの揺動幅(振幅)を変
更させる制御までは行なつていなかつた。従つ
て、回転ノズルは一定の周期および揺動幅で揺動
するため、開先幅に変化が生じたときに対処し得
ず、開先の側壁部に溶接欠陥を発生し易いという
問題があつた。
By the way, when welding while applying a swinging motion to the rotating nozzle in the width direction of the groove, conventionally, control was only performed to align the center of swing of the rotating nozzle with the width direction of the groove. Control to change the dynamic width (amplitude) was not performed. Therefore, since the rotating nozzle oscillates at a constant period and oscillation width, it is difficult to deal with changes in the groove width, and there is a problem that welding defects are likely to occur on the side walls of the groove. Ta.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、上述の現状に鑑み、回転ノズルに
揺動を加えながら被溶接材を溶接するに際し、開
先幅に変化が生じたときにも対処して、開先の側
壁部に溶接欠陥を生じることなく被溶接材を良好
に溶接することを可能とした、回転アーク溶接法
における回転ノズルの揺動幅制御方法を提供する
ことを目的とするものである。
In view of the above-mentioned current situation, this invention deals with changes in the groove width when welding the materials to be welded while applying rocking to the rotating nozzle, and eliminates welding defects on the side walls of the groove. It is an object of the present invention to provide a method for controlling the swing width of a rotating nozzle in a rotating arc welding method, which makes it possible to satisfactorily weld materials to be welded without causing the welding.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、被溶接材の開先に向けた回転ノズ
ルから溶接ワイヤを前記回転ノズルの軸心から偏
位させて導出して、前記溶接ワイヤをシールドガ
スと共に前記開先内に供給し、そして前記回転ノ
ズルを前記軸心の廻りに高速回転しながら前記溶
接ワイヤと前記開先との間に回転するアークを発
生すると共に、前記回転ノズルを前記開先の幅方
向に前記開先の幅方向中心を揺動の中心として一
定の周期および揺動幅で揺動させながら、前記回
転ノズルを前記開先の溶接方向に移動して、これ
により前記開先内に溶接ビードを盛つて、前記被
溶接材を溶接するに際し、前記アークの電圧波形
を連続的に検出して、前記電圧波形から前記アー
クの1回転あたり、前記アークが前記回転ノズル
の前記軸心から溶接方向前方に向かつて後方にあ
る回転域と左方にある回転域と前方にある回転域
と右方にある回転域の4つの回転域の所定幅の電
圧波形を得るように、前記電圧波形を分割し、そ
の分割された電圧波形から前記左方の回転域と右
方の回転域とにおける電圧波形を抽出し、更にそ
の抽出された2つの回転域の電圧波形の各々にお
けるピーク電圧値を検出して、前記回転ノズルの
前記軸心が前記揺動の中心から溶接方向前方に向
かつて左方にある揺動域と右方にある揺動域との
1方又は両方において、前記2つの回転域の電圧
波形の前記ピーク電圧値の1方又は両方が、予め
定められたピーク電圧の基準値に対して所定の範
囲内に収まるように、前記回転ノズルの前記揺動
幅を変更することに特徴を有するものである。
In the present invention, a welding wire is guided out from a rotating nozzle directed toward a groove of a material to be welded while being deviated from the axis of the rotating nozzle, and the welding wire is supplied into the groove together with a shielding gas, and While rotating the rotating nozzle at high speed around the axis, a rotating arc is generated between the welding wire and the groove, and the rotating nozzle is rotated in the width direction of the groove. The rotary nozzle is moved in the welding direction of the groove while being oscillated at a constant period and oscillation width with the center as the center of oscillation, thereby forming a weld bead within the groove and welding the target. When welding the welding material, the voltage waveform of the arc is continuously detected, and it is determined from the voltage waveform that the arc is directed forward and backward in the welding direction from the axis of the rotating nozzle per one rotation of the arc. The voltage waveform is divided so as to obtain voltage waveforms of a predetermined width in four rotation ranges: a certain rotation range, a rotation range on the left, a rotation range on the front, and a rotation range on the right. The voltage waveforms in the left rotation range and the right rotation range are extracted from the voltage waveform, and the peak voltage value in each of the extracted voltage waveforms in the two rotation ranges is detected, and the voltage waveforms of the rotation nozzle are detected. The peak of the voltage waveform in the two rotation ranges in one or both of the swing range on the left and the swing range on the right when the shaft center faces forward in the welding direction from the center of swing. The present invention is characterized in that the swing width of the rotating nozzle is changed so that one or both of the voltage values falls within a predetermined range with respect to a predetermined peak voltage reference value.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

以下、この発明の制御方法を図面に基づき詳述
する。
Hereinafter, the control method of the present invention will be explained in detail based on the drawings.

この発明では、回転するアークの電圧変動から
開先幅の変動を検知して、開先幅の変動に応じて
回転ノズルの揺動幅を変更、制御するものであ
る。
In this invention, fluctuations in the groove width are detected from voltage fluctuations of the rotating arc, and the swing width of the rotating nozzle is changed and controlled in accordance with the fluctuations in the groove width.

第1図a,bは、開先幅の変動の検知の原理を
示す説明図である。
FIGS. 1a and 1b are explanatory diagrams showing the principle of detecting fluctuations in groove width.

第1図a,bにおいて、2は水平方向の開先
で、第1図aの開先2の開先幅はG1、第1図b
の開先2の開先幅はG1より大きいG2で、第1図
bの開先2は第1図aの開先2より広い開先とな
つている。1は開先2に上方から向けられた回転
ノズル、3は回転ノズル1の軸心1aから偏位し
て導出され、ガス供給手段(図示せず)からのシ
ールドガスと共に開先2内に供給された溶接ワイ
ヤ、4は溶接ワイヤ3と開先2との間に発生され
たアークである。回転ノズル1は、軸心1aの廻
りに数10Hzオーダの回転速度で高速回転しなが
ら、軸心1aを開先2の幅方向中心2aに一致さ
せて、溶接方向(第1図a,bの紙面の裏側から
表側に向かう方向)に移動する。かくして、回転
ノズル1の回転によつて回転するアーク4によ
り、開先2内に溶接ビード6を盛り、被溶接材7
を溶接する。
In Figures 1a and b, 2 is a horizontal groove, and the groove width of groove 2 in Figure 1a is G 1 , and in Figure 1b
The groove width of the groove 2 is G2 , which is larger than G1 , and the groove 2 in FIG. 1b is wider than the groove 2 in FIG. 1a. Reference numeral 1 denotes a rotary nozzle directed toward the groove 2 from above, and 3 a rotary nozzle deviated from the axis 1a of the rotary nozzle 1 and led out, and supplied into the groove 2 together with shielding gas from a gas supply means (not shown). The welding wire 4 is an arc generated between the welding wire 3 and the groove 2. The rotary nozzle 1 rotates at high speed around the axis 1a at a rotation speed on the order of several tens of Hz, aligns the axis 1a with the widthwise center 2a of the groove 2, and moves in the welding direction (see Fig. 1 a, b). (from the back side of the paper to the front side). In this way, the arc 4, which rotates as the rotating nozzle 1 rotates, forms a weld bead 6 within the groove 2, and the workpiece 7 is welded.
to weld.

第2図は、上記の回転するアークの回転位置を
示す回転位置図である。アーク4が、従つて溶接
ワイヤ3が第2図に示すように、溶接方向8の前
方向に向かつて回転ノズル1の軸心1aから後方
端にあるときをCrとし、反対に前方端にあるとき
をCfとし、また、軸心1aから左方端にあるとき
をLとし、反対に右方端にあるときをRとする。
アーク4は、矢印9で示すように、例えばCr→L
→Cf→Rの向きに回転している。
FIG. 2 is a rotational position diagram showing the rotational position of the above-mentioned rotating arc. As shown in FIG. 2, when the arc 4 and therefore the welding wire 3 are directed forward in the welding direction 8 and are at the rear end from the axis 1a of the rotating nozzle 1, it is referred to as C r ; A certain moment is defined as C f , a moment at the left end from the axis 1a is defined as L, and a moment at the right end is defined as R.
As shown by arrow 9, arc 4 is, for example, C r →L
→C f It is rotating in the direction of →R.

このような回転するアーク4の発生電源に、例
えば、定電流電源を用いた場合、開先2の幅が第
1図aのG1から第1図bのG2へ広くなつたとき
の、回転位置Cr,L,CfおよびRでのアーク4の
電圧変化は、次のようになる。
For example, when a constant current power source is used as the power source for generating such a rotating arc 4, when the width of the groove 2 widens from G1 in Figure 1a to G2 in Figure 1b , The voltage changes of the arc 4 at rotational positions C r , L, C f and R are as follows.

すなわち、開先幅がG1からG2へ増大しても、
アーク4の発生を定電流で行なうから、第3図に
示すように、溶接ワイヤ3の突出長leは変化しな
い。一方、溶接ビード6は、開先幅のG1からG2
への増大により、ビード表面が表面6aから6
a′に低下し、クレータ表面が表面6bから6b′に
低下するから、アーク4の見かけのアーク長laが
増大する。このアーク長laの増大により、回転位
置Cr,L,CfおよびRでのアーク電圧は増加す
る。更に回転位置LおよびRでは、それぞれ溶接
方向前方に向かつて左方の開先2の側壁部2Lお
よび右方の開先2の側壁部2Rまでの距離が増大
するので、その距離変化によるアーク4の実質の
アーク長が増大して、実質のアーク長の増大によ
るアーク4の電圧増加分が加わる。この実質のア
ーク長の増大による電圧増加は、アーク4が開先
2の側壁部2L,2Rに届かなくなるまで増大し、
届かなくなつた時点で飽和する。
In other words, even if the groove width increases from G 1 to G 2 ,
Since the arc 4 is generated using a constant current, the protrusion length le of the welding wire 3 does not change as shown in FIG. On the other hand, the weld bead 6 has a groove width of G 1 to G 2
Due to the increase in the bead surface from surface 6a to surface 6
a' and the crater surface decreases from surface 6b to 6b', so the apparent arc length l a of arc 4 increases. This increase in arc length la causes the arc voltage at rotational positions C r , L, C f and R to increase. Furthermore, at rotational positions L and R, the distances to the side wall 2 L of the left groove 2 and the side wall 2 R of the right groove 2 increase toward the front in the welding direction, so that The actual arc length of the arc 4 increases, and an increase in the voltage of the arc 4 due to the increase in the actual arc length is added. The voltage increase due to this increase in the actual arc length increases until the arc 4 no longer reaches the side walls 2 L and 2 R of the groove 2,
It becomes saturated when it no longer reaches the target.

以上の開先幅の変化によるアーク電圧変化を、
第4図に図示して示す。ここで、Ecr,Ecfはそれ
ぞれ回転位置Cr,Cfでのアーク電圧を示し、ESは
回転位置L,Rでのアーク電圧、即ちEL,ERを
示す。溶接条件は、例えば溶接ワイヤ3の回転直
径(アーク4の回転直径)D:6mm、回転ノズル
1の回転速度N:60Hz、溶接電流I:300A、溶
接ワイヤ3の供給速度vf:11.5m/min、溶接速
度v:25cm/minである。
The arc voltage change due to the above groove width change is
This is illustrated and shown in FIG. Here, E cr and E cf represent arc voltages at rotational positions C r and C f, respectively, and E S represents arc voltages at rotational positions L and R, that is, E L and E R. The welding conditions are, for example, the rotation diameter D of the welding wire 3 (rotation diameter of the arc 4): 6 mm, the rotation speed N of the rotating nozzle 1: 60 Hz, the welding current I: 300 A, and the supply speed vf of the welding wire 3: 11.5 m/min. , welding speed v: 25 cm/min.

第4図に示すように、開先幅Gが変化すると、
アーク電圧Ecr,Ecf,ESはそれぞれ変化するが、
回転位置LおよびRでのアーク電圧変化ΔESは、
上述したように、アーク4の見かけのアーク長la
の変化による電圧変化分ΔESAとアーク4の実質
のアーク長の変化による電圧変化分ΔESKとから
なつているので、最も大きくなる。例えば開先幅
GがG1=12mmからG2=14mmへと増大すると、回
転位置LおよびRでのアーク電圧ESは、ES1≒
32.5VからES2≒34VへとΔES≒1.5Vも大きく増加
する。従つて、このような回転位置LおよびRで
のアーク電圧ESを求めて、その変動を知れば、開
先2の開先幅変動が検知できる。
As shown in Fig. 4, when the groove width G changes,
Although the arc voltages E cr , E cf , and E S vary,
The arc voltage change ΔES at rotational positions L and R is
As mentioned above, the apparent arc length l a of arc 4
It is the largest because it consists of the voltage change ΔE SA due to the change in , and the voltage change ΔE SK due to the change in the actual arc length of the arc 4. For example, when the groove width G increases from G 1 = 12 mm to G 2 = 14 mm, the arc voltage E S at rotational positions L and R becomes E S1 ≒
From 32.5V to E S2 ≒34V, ΔE S ≒1.5V also increases significantly. Therefore, by determining the arc voltage E S at such rotational positions L and R and knowing its fluctuations, it is possible to detect fluctuations in the groove width of the groove 2.

そこで、先ずアーク4の電圧波形Eを第5図に
示すように検出する。そして、検出された電圧波
形Eを、第6図に示すような仕方で分割する。す
なわち、アーク4の1回転あたり、回転位置Crと
Cfを結ぶ線10(開先2の幅方向中心線上に位置
している)および回転位置RとLを結ぶ線10′
を中心とした5〜90度の角度φ0で分割して、ア
ーク4が回転ノズル1の軸心1aから溶接方向8
の前方に向かつて後方にある回転域Zcrと、左方
にある回転域ZLと、前方にある回転域Zcfと、右
方にある回転域ZRの4つの回転域の電圧波形を得
るように分割する。次いで、分割された回転域
Zcr,ZL,ZcfおよびZRでの電圧波形のピーク電圧
値をピークホールド回路により検出する。このよ
うなピーク電圧値の検出によつて、回転位置Cr,
L,CfおよびRでのアーク電圧Ecr,EL,Ecfおよ
びERが得られる。
Therefore, first, the voltage waveform E of the arc 4 is detected as shown in FIG. Then, the detected voltage waveform E is divided in the manner shown in FIG. In other words, per rotation of the arc 4, the rotational position C r and
A line 10 connecting C f (located on the center line in the width direction of groove 2) and a line 10' connecting rotation positions R and L
The arc 4 is divided by an angle φ 0 of 5 to 90 degrees centered on the welding direction 8 from the axis 1a of the rotating nozzle 1.
The voltage waveforms of the four rotation ranges are the rotation range Z cr toward the front and the rear, the rotation range Z L on the left, the rotation range Z cf on the front, and the rotation range Z R on the right. Divide as you like. Next, the divided rotation range
The peak voltage values of the voltage waveforms at Z cr , Z L , Z cf and Z R are detected by a peak hold circuit. By detecting such a peak voltage value, the rotational position C r ,
The arc voltages E cr , E L , E cf and E R at L, C f and R are obtained.

以上のようなアーク電圧Ecr,EL,EcfおよびER
の検出を連続的に行ない、そのうち、回転位置
L,Rでのアーク電圧EL,ERの一方又は両方の
変動を知れば開先幅変動を検知できる。なお、上
述したことは、アークの発生電源に定電圧電源を
用いた場合も同様である。
Arc voltages E cr , E L , E cf and E R as above
The groove width fluctuation can be detected by continuously detecting the fluctuations in one or both of the arc voltages E L and E R at the rotational positions L and R. Note that the above description also applies to the case where a constant voltage power source is used as the arc generating power source.

この発明では、以上のような原理を基にして、
回転ノズルが開先幅方向に揺動する場合に開先幅
の変動を検知して、回転ノズルの揺動幅制御を次
のように行う。
In this invention, based on the above principle,
When the rotating nozzle swings in the groove width direction, fluctuations in the groove width are detected and the swinging width of the rotating nozzle is controlled as follows.

第7図aは、この発明の方法によつて揺動幅の
制御が行なわれる回転ノズルを向けた開先を示す
横断面図、第7図bは、第7図aの開先における
回転ノズルの軸心の移動軌跡を示す平面図、第8
図aは、第7図aの開先より広い開先を示す横断
面図、第8図bは、第8図aの開先における回転
ノズルの軸心の移動軌跡を示す平面図である。
FIG. 7a is a cross-sectional view showing the groove in which the rotary nozzle is directed, the swing width of which is controlled by the method of the present invention, and FIG. 7b is the rotary nozzle in the groove of FIG. 7a. 8th plan view showing the movement locus of the axis of
Figure a is a cross-sectional view showing a groove wider than the groove shown in Figure 7a, and Figure 8b is a plan view showing the locus of movement of the axis of the rotating nozzle in the groove shown in Figure 8a.

第7図a,bおよび第8図a,bにおいて、1
2は水平方向の開先である。第7図a,bの開先
12の開先幅はG3、第8図a,bの開先12の
開先幅はG3より大きいG4で第8図a,bの開先
12は第7図a,bの開先12より広い開先とな
つている。
In Figure 7 a, b and Figure 8 a, b, 1
2 is a horizontal groove. The groove width of the groove 12 in Fig. 7 a, b is G 3 , and the groove width of the groove 12 in Fig. 8 a, b is G 4 which is larger than G 3 . The groove is wider than the groove 12 in FIGS. 7a and 7b.

開先12に上方から向けられた回転ノズル1
は、軸心1aの廻りに高速回転し、且つ、開先1
2の幅方向中心を揺動の中心12aとして、開先
12の幅方向に一定の周期および開先幅G3に適
合する揺動幅(振幅)W0で揺動しながら、開先
12を矢印8で示す溶接方向に移動する。
Rotating nozzle 1 directed from above onto the groove 12
rotates at high speed around the axis 1a, and the groove 1
The groove 12 is oscillated in the width direction of the groove 12 with a constant period and a oscillation width (amplitude) W 0 that matches the groove width G 3 with the center of the width direction of the groove 12 being the center of oscillation 12a. Move in the welding direction shown by arrow 8.

以上のように、回転ノズル1は開先12の幅方
向中心を揺動の中心12aとして、開先12の幅
方向に揺動している。
As described above, the rotating nozzle 1 swings in the width direction of the groove 12 with the center of the swing in the width direction of the groove 12 as the swing center 12a.

第7図aに示すように、開先12の開先幅が
G3一定の定常状態では、連続的に検出している
アーク電圧EL,ERは回転するアーク4の揺動位
置によつて異なる、即ち、回転ノズル1が開先2
の左側の側壁部2Lに近接した左側の揺動端付近
では、側壁部2Lの影響を受け回転位置Lのアー
ク電圧ELは小さくなるが、側壁2Lから離れると
影響がなくなりほぼ同じ値となる。同様に、右側
の揺動端付近では側壁部2Rの影響を受け、回転
位置Rのアーク電圧ERは小さくなるが、側壁部
2Rから離れると影響がなくなりほぼ同じ値とな
る。つまり、側壁部2L,2Rの影響を受けない揺
動中心付近ではEL≒ERとなる。ところが第8図
a,bに示すように、開先12の開先幅がG4と
大きくなると、第7図a,bの場合と同じ揺動幅
W0では、左,右の揺動端においてアーク4の回
転中心(回転ノズル1の軸心1aである)と開先
12の側壁部2L,2Rとの距離=(G4−W0)/2
が大きくなるため、EL,ERは第7図a,bの場
合に比べあまり小さな値にならない。
As shown in Fig. 7a, the groove width of the groove 12 is
G 3 In a constant steady state, the arc voltages E L and E R that are continuously detected differ depending on the swing position of the rotating arc 4. In other words, the rotating nozzle 1
Near the left swinging end near the left side wall 2 L , the arc voltage E L at the rotational position L becomes smaller due to the influence of the side wall 2 L , but as it moves away from the side wall 2 L , the effect disappears and it remains almost the same. value. Similarly, near the right swing end, the arc voltage E R at the rotational position R becomes smaller due to the influence of the side wall portion 2 R , but as it moves away from the side wall portion 2 R , the influence disappears and the value remains approximately the same. In other words, E L ≈E R near the center of rocking, which is not affected by the side walls 2 L and 2 R. However, as shown in Figures 8a and b, when the groove width of the groove 12 increases to G4 , the swing width is the same as in Figures 7a and b.
At W 0 , the distance between the rotation center of the arc 4 (which is the axis 1a of the rotating nozzle 1) and the side walls 2 L and 2 R of the groove 12 at the left and right swing ends = (G 4 - W 0 )/2
becomes larger, so E L and E R do not become much smaller values than in the cases of a and b in FIG. 7.

第9図a,bは回転しながら揺動するアークの
アーク電圧EL,ERを揺動位置で示したグラフで
ある。第9図aは、第7図a,bに示す開先幅
G3の場合、第9図bは、第8図a,bに示す開
先幅G4(G3<G4である)の場合を示す。なお、ア
ーク4の揺動幅W0=4mm、揺動速度4mm/秒、
アークの回転速度50Hzである。
FIGS. 9a and 9b are graphs showing the arc voltages E L and ER of an arc that oscillates while rotating at oscillating positions. Figure 9a is the groove width shown in Figures 7a and b.
In the case of G3 , FIG. 9b shows the case of the groove width G4 ( G3 < G4 ) shown in FIGS. 8a and 8b. In addition, the swing width W 0 of arc 4 is 4 mm, the swing speed is 4 mm/sec,
The arc rotation speed is 50Hz.

第9図aに示すように、回転位置Lのアーク電
圧ELは揺動中心付近ではほぼ図中、E0の値を示
すが揺動が、左側の揺動端に近づく時のみ前述の
ように低下する。回転位置Rのアーク電圧ERに
ついても同様に揺動が右側の揺動端に近づく時の
み低下する。しかし、第8図a,bに示すよう
に、開先幅が広がると、前述のように左右側揺動
端においてアーク4の回転中心と開先12の側壁
部2L,2Rとの距離=(G4−W0)/2が大きくな
るため、第9図bに示すように、左右の揺動端で
回転位置L,Rのアーク電圧EL,ERはあまり低
下しない。
As shown in Fig. 9a, the arc voltage E L at the rotational position L shows a value of E 0 near the center of oscillation, but only when the oscillation approaches the left end of the oscillation as described above. decreases to Similarly, the arc voltage E R at the rotational position R decreases only when the swing approaches the right swing end. However, as shown in FIGS. 8a and 8b, when the groove width increases, the distance between the rotation center of the arc 4 and the side walls 2 L and 2 R of the groove 12 at the left and right swing ends as described above. =(G 4 -W 0 )/2 becomes large, so the arc voltages E L and E R at the rotational positions L and R do not decrease much at the left and right swing ends, as shown in FIG. 9b.

従つて揺動の半周期毎の各々においてEL,ER
の合計(積分値)を求め、そのEL,ERの合計の
一方又は両方の変動により、開先12の開先幅変
化を検出することができる。そこで第7図a,b
で示す開先幅G3に適合する揺動幅W0で揺動して
いる時の、揺動の半周期毎のEL,ERの合計の一
方又は両方を基準値と設定しておいて、揺動の半
周期毎のEL,ERの合計の一方又は両方がその設
定値に対して所定の範囲内に収まるように回転ノ
ズル1の揺動幅を変更すれば、開先幅に合致した
揺動幅制御ができる。この場合、揺動周期あたり
のアークの回転数は揺動幅が変化しても一定にす
る(たとえば揺動幅と揺動速度を比例させて一定
にする)制御が必要であるが、EL,ERの替りに
(EL−E0),(ER−E0)の合計を用いる場合には、
上記制御の必要はない。またEL,ERの合計の替
りに基準値E0を下まわるEL,ERの個数をカウン
トして、そのカウント数が設定カウント数に対し
て所定の範囲に収まるように揺動幅を変更しても
よい。
Therefore, E L , E R in each half period of oscillation
The change in groove width of the groove 12 can be detected by determining the sum (integral value) of E L and E R , and by variation in one or both of the sums E L and E R . Therefore, Figure 7 a, b
Set one or both of the sums of E L and E R for each half cycle of oscillation as the reference value when oscillating at an oscillation width W 0 that matches the groove width G 3 shown. If the swing width of the rotating nozzle 1 is changed so that one or both of the sums of E L and E R for each half cycle of swing fall within a predetermined range with respect to the set value, the groove width can be reduced. It is possible to control the swing width in accordance with the In this case, it is necessary to control the number of revolutions of the arc per oscillation cycle so that it remains constant even if the oscillation width changes (for example, keep the oscillation width and oscillation speed constant in proportion), but E L When using the sum of (E L −E 0 ) and (E R −E 0 ) instead of , E R ,
The above control is not necessary. In addition, instead of the total of E L and E R , the number of E L and E R that is less than the reference value E 0 is counted, and the swing width is adjusted so that the counted number falls within a predetermined range relative to the set count number. may be changed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明では、回転アー
ク溶接法により被溶接材を溶接するに際し、回転
するアーク電圧波形を検出して、この電圧波形に
基づいて開先幅の変動を検出し、回転ノズルの揺
動幅を変更、制御しているので、開先幅に変化が
生じたときにも対処して、開先の側壁部に溶接欠
陥を生じることなく、被溶接材を良好に溶接でき
る。
As explained above, in the present invention, when welding materials to be welded by the rotating arc welding method, the rotating arc voltage waveform is detected, the fluctuation of the groove width is detected based on this voltage waveform, and the rotating nozzle Since the oscillation width of the groove is changed and controlled, it is possible to deal with changes in the groove width and to successfully weld the materials to be welded without causing welding defects on the side walls of the groove.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図a,bは、この発明の制御方法での開先
幅変動の検知の基となる回転ノズルに揺動を加え
ない場合の開先幅変動の検知の原理を示す説明
図、第2図は、回転するアークの回転位置を示す
回転位置図、第3図は、開先幅の変化によるアー
ク長の変化を示す説明図、第4図は、開先幅の変
化によるアーク電圧の変化を示すグラフ、第5図
は、アーク電圧波形を示すグラフ、第6図は、ア
ーク電圧波形の分割のし方を示す説明図、第7図
aは、この発明の制御方法によつて揺動幅の制御
が行なわれる回転ノズルを向けた開先を示す横断
面図、第7図bは、第7図aの開先における回転
ノズルの軸心の移動軌跡を示す平面図、第8図a
は、第7図aの開先より広い開先を示す横断面
図、第8図bは、第8図aの開先における回転ノ
ズルの軸心の移動軌跡を示す平面図、第9図a
は、回転しながら揺動するアークの揺動位置とア
ーク電圧EL,ERとの関係を示すグラフ、第9図
bは、第9図aの場合より広い開先での同様な関
係を示すグラフである。 1…回転ノズル、1a…軸心、2…開先、2a
…開先の幅方向中心、4…溶接ワイヤ、4…アー
ク、6…溶接ビード、6a,6a′…ビード表面、
6b,6b′…クレータ表面、8…溶接方向、9…
回転方向、12…開先、12a…揺動の中心。
FIGS. 1a and 1b are explanatory diagrams showing the principle of detecting groove width fluctuations when no rocking is applied to the rotating nozzle, which is the basis for detecting groove width fluctuations in the control method of the present invention; The figure is a rotational position diagram showing the rotational position of the rotating arc, Figure 3 is an explanatory diagram showing changes in arc length due to changes in groove width, and Figure 4 is changes in arc voltage due to changes in groove width. FIG. 5 is a graph showing the arc voltage waveform, FIG. 6 is an explanatory diagram showing how to divide the arc voltage waveform, and FIG. FIG. 7b is a cross-sectional view showing the groove with the rotating nozzle facing which width is controlled, and FIG.
is a cross-sectional view showing a groove wider than the groove in FIG. 7a, FIG. 8b is a plan view showing the movement locus of the axis of the rotating nozzle in the groove in FIG. 8a, and FIG. 9a
is a graph showing the relationship between the oscillating position of an arc that oscillates while rotating and the arc voltages E L and ER , and Fig. 9b shows a similar relationship with a wider groove than in Fig. 9a. This is a graph showing. 1... Rotating nozzle, 1a... Axis center, 2... Bevel, 2a
... Center in the width direction of the groove, 4... Welding wire, 4... Arc, 6... Welding bead, 6a, 6a'... Bead surface,
6b, 6b'... Crater surface, 8... Welding direction, 9...
Rotation direction, 12...bevel, 12a...center of swing.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 被溶接材の開先に向けた回転ノズルから溶接
ワイヤを前記回転ノズルの軸心から偏位させて導
出して、前記溶接ワイヤをシールドガスと共に前
記開先内に供給し、そして前記回転ノズルを前記
軸心の廻りに高速回転しながら前記溶接ワイヤと
前記開先との間に回転するアークを発生すると共
に、前記回転ノズルを前記開先の幅方向に前記開
先の幅方向中心を揺動の中心として一定の周期お
よび揺動幅で揺動させながら、前記回転ノズルを
前記開先の溶接方向に移動して、これにより前記
開先内に溶接ビードを盛つて、前記被溶接材を溶
接するに際し、前記アークの電圧波形を連続的に
検出して、前記電圧波形から前記アークの1回転
あたり、前記アークが前記回転ノズルの前記軸心
から溶接方向前方に向かつて後方にある回転域と
左方にある回転域と前方にある回転域と右方にあ
る回転域の4つの回転域の所定幅の電圧波形を得
るように、前記電圧波形を分割し、その分割され
た電圧波形から前記左方の回転域と右方の回転域
とにおける電圧波形を抽出し、更にその抽出され
た2つの回転域の電圧波形の各々におけるピーク
電圧値を検出して、前記回転ノズルの前記軸心が
前記揺動の中心から溶接方向前方に向かつて左方
にある揺動域と右方にある揺動域との1方又は両
方において、前記2つの回転域の電圧波形の前記
ピーク電圧値の1方又は両方が、予め定められた
ピーク電圧の基準値に対して所定の範囲内に収ま
るように、前記回転ノズルの前記揺動幅を変更す
ることを特徴とする、回転アーク溶接法における
回転ノズルの揺動幅制御方法。
1. A welding wire is deviated from the axis of the rotary nozzle and guided out from a rotating nozzle directed toward the groove of the material to be welded, and the welding wire is supplied into the groove together with a shielding gas, and While rotating at high speed around the axis, a rotating arc is generated between the welding wire and the groove, and the rotating nozzle is oscillated about the widthwise center of the groove in the width direction of the groove. The rotary nozzle is moved in the welding direction of the groove while being oscillated at a constant period and oscillation width as a center of motion, thereby forming a weld bead within the groove and welding the material to be welded. When welding, the voltage waveform of the arc is continuously detected, and based on the voltage waveform, it is determined that, per revolution of the arc, the rotation range where the arc is directed forward and backward in the welding direction from the axis of the rotating nozzle. The voltage waveform is divided so as to obtain voltage waveforms of a predetermined width for four rotation ranges: the rotation range on the left, the rotation range in front, and the rotation range on the right, and from the divided voltage waveforms. The voltage waveforms in the left rotation range and the right rotation range are extracted, and the peak voltage value in each of the extracted voltage waveforms in the two rotation ranges is detected, and the axis center of the rotary nozzle is determined. is the peak voltage value of the voltage waveform in the two rotation ranges in one or both of the swing range on the left and the swing range on the right when facing forward in the welding direction from the center of the swing. Rotation in a rotating arc welding method, characterized in that the swing width of the rotating nozzle is changed so that one or both of the rotating nozzles fall within a predetermined range with respect to a predetermined reference value of peak voltage. Nozzle swing width control method.
JP9812386A 1986-04-30 1986-04-30 Method for controlling oscillation width of rotating nozzle in rotating arc welding method Granted JPS62254980A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9812386A JPS62254980A (en) 1986-04-30 1986-04-30 Method for controlling oscillation width of rotating nozzle in rotating arc welding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9812386A JPS62254980A (en) 1986-04-30 1986-04-30 Method for controlling oscillation width of rotating nozzle in rotating arc welding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62254980A JPS62254980A (en) 1987-11-06
JPH0420708B2 true JPH0420708B2 (en) 1992-04-06

Family

ID=14211511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9812386A Granted JPS62254980A (en) 1986-04-30 1986-04-30 Method for controlling oscillation width of rotating nozzle in rotating arc welding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62254980A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6052798B2 (en) * 2013-07-08 2016-12-27 株式会社神戸製鋼所 Abnormality monitoring device for automatic welding machine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5791877A (en) * 1980-11-28 1982-06-08 Nippon Kokan Kk <Nkk> Rotary arc welding method

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62254980A (en) 1987-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS644875B2 (en)
US4704513A (en) Groove tracing control method for high-speed rotating arc fillet welding
JP2536335B2 (en) 2-wire rotary arc welding method
JPS6117591B2 (en)
JPH0420709B2 (en)
JPS62254980A (en) Method for controlling oscillation width of rotating nozzle in rotating arc welding method
JPH0191966A (en) High speed rotating arc welding method
JPH01245973A (en) Oscillating rotating arc welding method
JPS58168475A (en) Arc welding method
JP3189637B2 (en) Rotating high-speed rotating arc welding method
JPH0947871A (en) Oscillating high-speed rotary arc welding method
JPH0420710B2 (en)
JP2701656B2 (en) Back bead control method in single side welding
JPH0366067B2 (en)
JPH0671667B2 (en) Welding line tracking control method for welding torch
JP3189618B2 (en) Rotating high-speed rotating arc welding method
JPH0249831B2 (en)
JP3189639B2 (en) Rotating high-speed rotating arc welding method
JP3115206B2 (en) Arc sensor device
JP3269365B2 (en) Arc sensor device
JP3248417B2 (en) Arc sensor device
JPH07112277A (en) Arc welding method for groove width variation
JPS6224870A (en) Rotary arc fillet welding method
JPH0426949B2 (en)
JPH0141439B2 (en)