JPH0420708B2 - - Google Patents
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- 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
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- groove
- arc
- rotating
- welding
- width
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- 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
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- 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。
ズルの揺動幅制御方法に関するものである。
溶接法として回転アーク溶接法が知られてい
る。
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、この発明の制御方法を図面に基づき詳述
する。
する。
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。
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。
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。
示す説明図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9812386A JPS62254980A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 回転ア−ク溶接法における回転ノズルの揺動幅制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9812386A JPS62254980A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 回転ア−ク溶接法における回転ノズルの揺動幅制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254980A JPS62254980A (ja) | 1987-11-06 |
| JPH0420708B2 true JPH0420708B2 (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=14211511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9812386A Granted JPS62254980A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 回転ア−ク溶接法における回転ノズルの揺動幅制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62254980A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6052798B2 (ja) * | 2013-07-08 | 2016-12-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 自動溶接機の異常監視装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5791877A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Rotary arc welding method |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP9812386A patent/JPS62254980A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62254980A (ja) | 1987-11-06 |
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