JPH0420709B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0420709B2
JPH0420709B2 JP61098124A JP9812486A JPH0420709B2 JP H0420709 B2 JPH0420709 B2 JP H0420709B2 JP 61098124 A JP61098124 A JP 61098124A JP 9812486 A JP9812486 A JP 9812486A JP H0420709 B2 JPH0420709 B2 JP H0420709B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc
groove
welding
rotation range
rotating
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
JP61098124A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62254969A (ja
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 JP9812486A priority Critical patent/JPS62254969A/ja
Publication of JPS62254969A publication Critical patent/JPS62254969A/ja
Publication of JPH0420709B2 publication Critical patent/JPH0420709B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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溶接ビ
ードの高さ制御方法に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
溶接法として回転アーク溶接法が知られてい
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回転ノズルの
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。
このような回転アーク溶接法によれば、アーク
が回転するので、溶接ビードの溶け込みの分散や
偏平化が図られた良好な溶接ができ、またその溶
接速度も速いものにできる。
ところで、一般に被溶接材を溶接する場合、被
溶接材の開先幅が変動すると、開先内での溶接ビ
ードの高さが変動するので、良好な溶接ができな
くなる。従つて、回転アーク溶接法にあつても、
良好な溶接をするためには、開先幅に変動が生じ
ても溶接ビードの高さに変動が生じないように、
溶接ビードの高さを制御してやることが重要であ
る。
このようなことから、回転アーク溶接法によつ
て被溶接材を溶接するに際して、開先幅に変動が
生じても溶接ビードの高さに変動が生じないよう
に、溶接ビードの高さを高精度且つ容易に一定に
制御することができる、溶接ビードの高さ制御方
法の開発が望まれているが、このような特性を具
備した制御方法は未だ提案されていない。
〔発明の目的〕
この発明は、回転アーク溶接法によつて被溶接
材を溶接するに際して、開先幅に変動が生じて
も、溶接ビードの高さを高精度且つ容易に一定に
制御することができる、溶接ビードの高さ制御方
法を提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
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て前記溶接ワ
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、その分割された後方、左方、前方お
よび右方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、前記左方の回転域および右
方の回転域のピーク電圧値の1方又は両方の変動
から前記開先の幅の変動を検知し、このようにし
て前記開先の幅の変動を検知した時点で、前記後
方の回転域および前方の回転域のピーク電圧値の
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
転ノズルの溶接方向への移動速度を変更して、か
くして前記開先内に盛られる前記溶接ビードの高
さを一定に制御することに特徴を有するものであ
る。
〔発明の構成〕
以下、この発明の制御方法を図面に基づき詳述
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、開先幅の変動を検知し
た時点で溶接速度を変更し、これにより開先幅の
変動に関係なく溶接ビードの高さが一定になるよ
うに制御するものである。
先ず、開先幅の変動の検知は、次のようにして
行なう。
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。
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、開先2を溶接方向(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。
このような回転するアーク4の発生電源に定電
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
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
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の開先幅変動が判り、溶接ビード6の高さの
変動が判る。
次に、溶接ビードの高さ制御は、次のようにし
て行なう。
第1図bに示す広い開先幅の状態において、溶
接速度(回転ノズル1の移動速度)を減少する
と、溶接ビード6は上昇する。そして、この溶接
速度の減少によつて、第5図a,bに示すよう
に、ビード表面6a′から第3図に示す元の表面6
aと同じ高さの表面6a″まで、クレータ表面が表
面6b′から第3図に示す元の表面6bと同じ高さ
の表面6b″まで、上昇したとする。すると、回転
位置Cr,Cfでのアーク電圧Ecr,Ecfは、溶接ビー
ド6の高さ(クレータ表面の高さ)にのみ影響を
受けるようになつているから、第1図aに示す元
の開先幅の状態における回転位置CrおよびCfで
のアーク電圧値と同じになる。
従つて、開先2の開先幅変動を検知した時点
で、回転位置Cr,Cfでのアーク電圧Ecr,Ecfの1
方又は両方が、元の開先幅の状態でのアーク電圧
値と同じになるように、溶接速度を変更すれば、
開先2の開先幅変動にかかわらず、溶接ビード6
の高さを一定に制御することができる。
そこで、この発明では、先ずアーク4の電圧波
形Eを第7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,ZR
おける電圧波形の各々におけるピーク電圧値を、
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、回転域Zcr,ZL
Zcf,ZRでは、それぞれ回転位置Cr,L,Cf,R
でのアーク電圧Ecr,EL,Ecf,ERが得られる。
そして、以上のようなアーク電圧Ecr,EL
Ecf,ERの検出を連続的に行なつて、そのうち、
回転位置ZL,ZRでのアーク電圧EL,ERの1方又
は両方の変動から、開先2の開先幅変動を検知す
る。
次に、開先の開先幅変動を検知した時点で、回
転ノズル1の溶接方向への移動速度を変更して、
アーク電圧Ecr,EL,Ecf,ERのうち、回転位置
Zcr,Zcfでのアーク電圧Ecr,Ecfの1方又は両方
が、元の開先幅の状態でのアーク電圧値に対して
所定の範囲内に収まるように、回転ノズル1の移
動速度を制御する。かくして、開先2の開先幅変
動にかかわらず、溶接ビード6の高さは変動せ
ず、一定に制御される。なお、上記元の開先幅の
状態でのアーク電圧値は、溶接中に得られた、元
の開先幅の状態における回転位置CfおよびCfで
のアーク電圧値EcrおよびEcf(元の開先幅の状態
におけるアーク4の回転域ZcrおよびZcfでのアー
ク電圧波形のピーク電圧値)を、接中に設定する
ことによつて定めても、あるいは、既に行なつた
溶接のデータから溶接前に予め定めておいてもよ
い。
〔発明の効果〕
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、この電圧波形の
変動に基づいて溶接速度を変更し、溶接ビードの
高さを一定に制御しているので、溶接ビードの高
さを高精度且つ容易に一定に制御することができ
る。
【図面の簡単な説明】
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a,bは、溶接速
度の減少による溶接ビードの上昇を示す説明図、
第7図は、アーク電圧波形を示すグラフ、第6図
bは、アーク電圧波形の分割のし方を示す説明図
である。図面において、 1…回転ノズル、1a…軸心、2…開先、3…
溶接ワイヤ、4…アーク、6…溶接ビード、6
a,6a′,6a″…ビード表面、6b,6b′,6
b″…クレータ表面、8…溶接方向、9…回転方
向。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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て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、その分割された後方、左方、前方および右方
    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、前記左方の回転域および右方の回転
    域のピーク電圧値の1方又は両方の変動から前記
    開先の幅の変動を検知し、このようにして前記開
    先の幅の変動を検知した時点で、前記後方の回転
    域および前方の回転域のピーク電圧値の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
    の溶接方向への移動速度を変更して、かくして前
    記開先内に盛られる前記溶接ビードの高さを一定
    に制御することを特徴とする、回転アーク溶接法
    における溶接ビードの高さ制御方法。
JP9812486A 1986-04-30 1986-04-30 回転ア−ク溶接法における溶接ビ−ドの高さ制御方法 Granted JPS62254969A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9812486A JPS62254969A (ja) 1986-04-30 1986-04-30 回転ア−ク溶接法における溶接ビ−ドの高さ制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9812486A JPS62254969A (ja) 1986-04-30 1986-04-30 回転ア−ク溶接法における溶接ビ−ドの高さ制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62254969A JPS62254969A (ja) 1987-11-06
JPH0420709B2 true JPH0420709B2 (ja) 1992-04-06

Family

ID=14211534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9812486A Granted JPS62254969A (ja) 1986-04-30 1986-04-30 回転ア−ク溶接法における溶接ビ−ドの高さ制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62254969A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01166883A (ja) * 1987-12-21 1989-06-30 Nkk Corp 狭開先アーク溶接法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS566785A (en) * 1979-06-29 1981-01-23 Nippon Kokan Kk <Nkk> Narrow groove welding method

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62254969A (ja) 1987-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4704513A (en) Groove tracing control method for high-speed rotating arc fillet welding
US4336440A (en) Weld tracking/electronic arc sensing system
US4816639A (en) Automatic arc-welding method
JPS6117590B2 (ja)
JPH0420709B2 (ja)
US6437281B1 (en) Apparatus, system, and related method for sensing a characteristic of a workpiece in an automated process
US6150631A (en) Method of detecting root gap and arc welding method using the former
JPH0818132B2 (ja) ア−クセンサを用いたウィ−ビング溶接方法
JPS6117591B2 (ja)
JP2597368B2 (ja) 自動溶接装置
JPH0191966A (ja) 高速回転アーク溶接方法
JPH0420710B2 (ja)
JPS58168475A (ja) ア−ク溶接方法
JPS62254980A (ja) 回転ア−ク溶接法における回転ノズルの揺動幅制御方法
JPH0671667B2 (ja) 溶接ト−チの溶接線追従制御方法
JPS6224870A (ja) 回転ア−ク隅肉溶接方法
JPH01245973A (ja) 揺動回転アーク溶接法
JPH0112591B2 (ja)
JP2802301B2 (ja) アーク溶接装置
JP3189637B2 (ja) 揺動高速回転アーク溶接方法
JP3115206B2 (ja) アークセンサ装置
JP2560788B2 (ja) 円筒体突合せ部の自動アーク溶接法
JPH0671662B2 (ja) ト−チ角度制御方法
JPH0671663B2 (ja) ル−ト間隙の検出方法
JPH0671660B2 (ja) 2電極高速回転ア−ク隅肉溶接方法