JPH0426950B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0426950B2 JPH0426950B2 JP59008461A JP846184A JPH0426950B2 JP H0426950 B2 JPH0426950 B2 JP H0426950B2 JP 59008461 A JP59008461 A JP 59008461A JP 846184 A JP846184 A JP 846184A JP H0426950 B2 JPH0426950 B2 JP H0426950B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- arc
- torch
- line
- acc
- 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
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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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の利用分野］
本発明はアーク溶接方法に係り、さらに詳しく
は溶接線方向に沿つて進行する自動アーク溶接方
法において、溶接継手部の開先位置を検出するセ
ンサを用いずにアーク自身でその移動を継手部の
溶接線方向に倣わせることのできるアーク溶接方
法に関するものである。
は溶接線方向に沿つて進行する自動アーク溶接方
法において、溶接継手部の開先位置を検出するセ
ンサを用いずにアーク自身でその移動を継手部の
溶接線方向に倣わせることのできるアーク溶接方
法に関するものである。
［発明の背景］
自動アーク溶接装置においては、溶接個所の作
業条件が悪いことなどから無人化が図られるが、
無人化を図るには、溶接中に時々刻々と変化する
溶接継手なる溶接線（開先線）のずれに対してト
ーチ位置を自動的に検知し、制御するための検知
センサ及びそれに基づいて作動するトーチ位置調
整機構を必要とする。
業条件が悪いことなどから無人化が図られるが、
無人化を図るには、溶接中に時々刻々と変化する
溶接継手なる溶接線（開先線）のずれに対してト
ーチ位置を自動的に検知し、制御するための検知
センサ及びそれに基づいて作動するトーチ位置調
整機構を必要とする。
従来、この種の検知センサとして、トーチ先端
位置並びに溶接線位置を検知するセンサを設け、
そのセンサ出力に応じてトーチを位置制御するも
のが一般的に知られている。この他に、アーク自
身にセンサ機能をもたせたACC（アークカーレン
トコントロール）方式がある。この方式は、アー
クを揺動（ウイービング）させ、溶接の左右端に
おけるアークを比較して揺動中心のずれを検出す
ると云うものである。この方式は、アークを常に
揺動させるため溶接速度に限度があり、たとえば
比較的速い溶接速度を必要とする薄板溶接への適
用は困難であつた。すなわち、厚物板（５〜12
mm）のものに対しては揺動をかけることによつて
良好な溶接が得られることが多いので、その揺動
動作から必要な信号をセンサするACC法を実行
することに問題ないが、溶接対象が薄物板（４〜
１mm）の場合はアークに揺動をかけると、その揺
動の分だけ溶接速度が遅くなるので、溶接部に穴
をあける等の問題があり、このアーク揺動方式を
採用できないのが現状である。
位置並びに溶接線位置を検知するセンサを設け、
そのセンサ出力に応じてトーチを位置制御するも
のが一般的に知られている。この他に、アーク自
身にセンサ機能をもたせたACC（アークカーレン
トコントロール）方式がある。この方式は、アー
クを揺動（ウイービング）させ、溶接の左右端に
おけるアークを比較して揺動中心のずれを検出す
ると云うものである。この方式は、アークを常に
揺動させるため溶接速度に限度があり、たとえば
比較的速い溶接速度を必要とする薄板溶接への適
用は困難であつた。すなわち、厚物板（５〜12
mm）のものに対しては揺動をかけることによつて
良好な溶接が得られることが多いので、その揺動
動作から必要な信号をセンサするACC法を実行
することに問題ないが、溶接対象が薄物板（４〜
１mm）の場合はアークに揺動をかけると、その揺
動の分だけ溶接速度が遅くなるので、溶接部に穴
をあける等の問題があり、このアーク揺動方式を
採用できないのが現状である。
［発明の目的］
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点に
鑑み、ACC倣い溶接を薄物板にも適用すること
ができるようにしたアーク溶接方法を提供するこ
とにある。
鑑み、ACC倣い溶接を薄物板にも適用すること
ができるようにしたアーク溶接方法を提供するこ
とにある。
［発明の概要］
本発明の特徴は、溶接線が、該溶接線上におけ
る実際の溶接位置を検出するために設定された特
定位置に設けられ、かつトーチの揺動動作によつ
て得られるアーク現象から溶接線を検出し、該溶
接線に沿つて倣い溶接させるアーク揺動区間と、
溶接線上における特定位置以外の位置に設けら
れ、かつトーチが直線移動するアーク不揺動区間
とに予め順次繰返し設定されている。そして、ト
ーチを溶接線上のアーク揺動区間とアーク不揺動
区間とに従い移動させて、アーク揺動とアーク不
揺動とを繰り返し行い、これによつて上記目的を
達成できたものである。
る実際の溶接位置を検出するために設定された特
定位置に設けられ、かつトーチの揺動動作によつ
て得られるアーク現象から溶接線を検出し、該溶
接線に沿つて倣い溶接させるアーク揺動区間と、
溶接線上における特定位置以外の位置に設けら
れ、かつトーチが直線移動するアーク不揺動区間
とに予め順次繰返し設定されている。そして、ト
ーチを溶接線上のアーク揺動区間とアーク不揺動
区間とに従い移動させて、アーク揺動とアーク不
揺動とを繰り返し行い、これによつて上記目的を
達成できたものである。
［発明の実施例］
以下、添付図面に従つて本発明の実施例を詳述
する。第１図ａはトーチ２よりのワイヤ３が母材
１の溶接線Ｐ上にあるときの母材１とトーチ２の
配置状態を示したもので、第１図ｂは同図ａに基
づきACC溶接原理を説明する図である。すなわ
ち、母材１に対してワイヤ３をもつトーチ２を
ａ，ｂ方向へ揺動することによりワイヤ３を流れ
る溶接電流値Ｉに変化があらわれる。
する。第１図ａはトーチ２よりのワイヤ３が母材
１の溶接線Ｐ上にあるときの母材１とトーチ２の
配置状態を示したもので、第１図ｂは同図ａに基
づきACC溶接原理を説明する図である。すなわ
ち、母材１に対してワイヤ３をもつトーチ２を
ａ，ｂ方向へ揺動することによりワイヤ３を流れ
る溶接電流値Ｉに変化があらわれる。
同図ではトーチ２の中心が溶接線Ｐ上にあり、
ウイービングによりトーチ２がａ，ｂ方向へ対称
に揺動すると、ワイヤ３を流れる溶接電流Ｉは第
２図の波形図に示すようになり、ウイービング周
波数の２倍の周波数で挙動する。これはウイービ
ングの端ａと端ｂ時の電流値Ia，Ibは等しい値に
なる。
ウイービングによりトーチ２がａ，ｂ方向へ対称
に揺動すると、ワイヤ３を流れる溶接電流Ｉは第
２図の波形図に示すようになり、ウイービング周
波数の２倍の周波数で挙動する。これはウイービ
ングの端ａと端ｂ時の電流値Ia，Ibは等しい値に
なる。
第３図ａ，ｂは第１図ａ，ｂに対応する図であ
り、第４図は第２図に対応する図であつて、トー
チ２の中心が溶接線上から外れたときの状態であ
る。この場合、トーチ２を揺動させると溶接電流
はＩは左右非対称となるが、そのときのウイービ
ング波形と溶接電流の関係は第４図に示すよう
に、ウイービング端ａと端ｂにおける電流値Ia，
Ibが異なる。ACC溶接法における揺動中心のず
れは電流Ia，Ibを検出することにより把握され、
そのずれ分に相当する修正量を制御量としてトー
チ中心の軌跡を制御することによりACC溶接が
実現される。
り、第４図は第２図に対応する図であつて、トー
チ２の中心が溶接線上から外れたときの状態であ
る。この場合、トーチ２を揺動させると溶接電流
はＩは左右非対称となるが、そのときのウイービ
ング波形と溶接電流の関係は第４図に示すよう
に、ウイービング端ａと端ｂにおける電流値Ia，
Ibが異なる。ACC溶接法における揺動中心のず
れは電流Ia，Ibを検出することにより把握され、
そのずれ分に相当する修正量を制御量としてトー
チ中心の軌跡を制御することによりACC溶接が
実現される。
このように、ACC法はワイヤ３、すなわち、
ワイヤ３と母材１との間のアークを揺動させ、そ
の変化を検出してずれ分を修正するものであり、
アークを揺動させることは不可欠とされている。
ワイヤ３と母材１との間のアークを揺動させ、そ
の変化を検出してずれ分を修正するものであり、
アークを揺動させることは不可欠とされている。
一般に溶接線とウイービング中心線とのずれ角
αは、 α≦Ｋ／ｖ・Ｔ α：ずれ角（deg）、ｖ：溶接速度（mm／sec）、
Ｔ：ウイービング周期（sec）、Ｋ：追従定数 上記の式から、ACC溶接で追従できる溶接速
度には限界があることがわかる。
αは、 α≦Ｋ／ｖ・Ｔ α：ずれ角（deg）、ｖ：溶接速度（mm／sec）、
Ｔ：ウイービング周期（sec）、Ｋ：追従定数 上記の式から、ACC溶接で追従できる溶接速
度には限界があることがわかる。
そこで、本発明においては、一連の溶接時に、
そのACC溶接をオンする機能と、オフする機能
を具備し、これらのは機能はテイーチングボツク
ス等の押釦操作による他、予め設定した溶接寸法
に応じてオン・オフ制御できるようにしてあつ
て、部分的にACC溶接をするようにしている。
そのACC溶接をオンする機能と、オフする機能
を具備し、これらのは機能はテイーチングボツク
ス等の押釦操作による他、予め設定した溶接寸法
に応じてオン・オフ制御できるようにしてあつ
て、部分的にACC溶接をするようにしている。
たとえば、薄板状に構成された直線的な溶接線
と、補強材の入つている厚板状に構成された曲線
的な溶接線とを有する母材溶接の際、溶接線の直
線部分においては、ACC溶接をオフすることに
よつてトーチを直線的に動作させ、また溶接線の
曲線部分においてはACC溶接をオンすることに
よつてトーチを揺動動作させ、これによつて溶接
線上の直線的な部分と曲線的な部分との分かれ目
等でオン・オフ制御するこにより、アークの揺動
を間歇的に行なうようにしている。そのため、実
際の溶接に際しては、予め教示的に、溶接線をト
ーチが揺動するアーク揺動区間と、トーチが揺動
せずかつ直線的に移動動作するアーク不揺動区間
とに設定しておく必要がある。
と、補強材の入つている厚板状に構成された曲線
的な溶接線とを有する母材溶接の際、溶接線の直
線部分においては、ACC溶接をオフすることに
よつてトーチを直線的に動作させ、また溶接線の
曲線部分においてはACC溶接をオンすることに
よつてトーチを揺動動作させ、これによつて溶接
線上の直線的な部分と曲線的な部分との分かれ目
等でオン・オフ制御するこにより、アークの揺動
を間歇的に行なうようにしている。そのため、実
際の溶接に際しては、予め教示的に、溶接線をト
ーチが揺動するアーク揺動区間と、トーチが揺動
せずかつ直線的に移動動作するアーク不揺動区間
とに設定しておく必要がある。
第５図は本発明によるアーク溶接法を用いて溶
接した場合の図であつて、溶接線上の任意の点
Pnにおいてアークに揺動をかけるためのACCオ
ンとし、点P′nにおいてそれをオフ制御してい
る。他の溶接線は通常の直線的な溶接を行なう。
接した場合の図であつて、溶接線上の任意の点
Pnにおいてアークに揺動をかけるためのACCオ
ンとし、点P′nにおいてそれをオフ制御してい
る。他の溶接線は通常の直線的な溶接を行なう。
従つて、この場合は点PnからP′n間においての
みACC溶接が実施されるようにしている。
みACC溶接が実施されるようにしている。
第６図は母材１の溶接線Ｐが直線部と曲線部を
有している場合であつて、アーク自身にセンサ機
能をもたせた前述の倣い溶接を行なうものであ
り、点P1〜P10はACC溶接が開始されるポイント
を示し、点P′1〜P′10はACC溶接が終了するポイ
ントを示している。すなわち、P1点において
ACC溶接のオンを教示し、P′1点においてオフを
教示する。以下同様にしてP2，P3…P10点まで
ACC溶接の断続ポイントを教示する。この教示
が終了後に溶接を開始すると、まず点P1−P′1間
でACC溶接が実施され、溶接線のずれを検出し
ながらトーチの位置修正がなされる。そして、点
P′1−P2間ではACC溶接がオフとなり、アーク揺
動することなく高速の溶接条件で溶接がなされ
る。
有している場合であつて、アーク自身にセンサ機
能をもたせた前述の倣い溶接を行なうものであ
り、点P1〜P10はACC溶接が開始されるポイント
を示し、点P′1〜P′10はACC溶接が終了するポイ
ントを示している。すなわち、P1点において
ACC溶接のオンを教示し、P′1点においてオフを
教示する。以下同様にしてP2，P3…P10点まで
ACC溶接の断続ポイントを教示する。この教示
が終了後に溶接を開始すると、まず点P1−P′1間
でACC溶接が実施され、溶接線のずれを検出し
ながらトーチの位置修正がなされる。そして、点
P′1−P2間ではACC溶接がオフとなり、アーク揺
動することなく高速の溶接条件で溶接がなされ
る。
以下同様にしてACC溶接を部分的に実施しな
がら点P′10までの溶接を終了する。この実施例に
おいては、アーク揺動開始点P1〜P10を直線部と
曲線部とが交わる部分に定める他、直線部であつ
てもその途中位置にも定め、その定めた部分にお
いてアーク揺動させることによつて溶接線Ｐから
の位置ずれを防止するようにしている。従つて、
溶接時に位置ずれが起きやすい特定位置にアーク
揺動区間を定めて位置ずれを修正すると共に、直
線位置においては途中位置で位置ずれを修正す
る。
がら点P′10までの溶接を終了する。この実施例に
おいては、アーク揺動開始点P1〜P10を直線部と
曲線部とが交わる部分に定める他、直線部であつ
てもその途中位置にも定め、その定めた部分にお
いてアーク揺動させることによつて溶接線Ｐから
の位置ずれを防止するようにしている。従つて、
溶接時に位置ずれが起きやすい特定位置にアーク
揺動区間を定めて位置ずれを修正すると共に、直
線位置においては途中位置で位置ずれを修正す
る。
従つて、ACC溶接を間歇的に行なえば、薄板
であつても、確実に溶接することができると共
に、位置ずれを修正することもできる。
であつても、確実に溶接することができると共
に、位置ずれを修正することもできる。
薄板溶接や精度を要求される溶接法において
は、トーチに揺動をかけるウイービング溶接は行
なわないのが一般的であり、この場合、既知の
ACC法による倣い溶接は適用できない。本実施
例によれば、上述の如く、母材やワーク精度、溶
接条件により最小限度のACC特定箇所を予め教
示し、その部分のみACC倣い溶接するものであ
るから、薄物板であつても、ACC倣い溶接を確
実に行うことができ、しかもその倣い溶接を行う
ことによつて位置ずれを修正できるので、薄板に
最適といえる。
は、トーチに揺動をかけるウイービング溶接は行
なわないのが一般的であり、この場合、既知の
ACC法による倣い溶接は適用できない。本実施
例によれば、上述の如く、母材やワーク精度、溶
接条件により最小限度のACC特定箇所を予め教
示し、その部分のみACC倣い溶接するものであ
るから、薄物板であつても、ACC倣い溶接を確
実に行うことができ、しかもその倣い溶接を行う
ことによつて位置ずれを修正できるので、薄板に
最適といえる。
第７図は母材１の溶接線Ｐが直線であつてかつ
溶接線Ｐの途中位置が薄板で構成された場合に適
用している。すなわち、この場合は、溶接線Ｐの
開始側である点P1，P′1間と終了側である点P′2，
P2間とでACC溶接し、薄物板で構成された途中
位置の点P′1，P2間ではACC溶接を解除し、トー
チを直線移動させることによつて高速直線溶接を
行なう。
溶接線Ｐの途中位置が薄板で構成された場合に適
用している。すなわち、この場合は、溶接線Ｐの
開始側である点P1，P′1間と終了側である点P′2，
P2間とでACC溶接し、薄物板で構成された途中
位置の点P′1，P2間ではACC溶接を解除し、トー
チを直線移動させることによつて高速直線溶接を
行なう。
一般に既知のACC溶接方法では、開先90°，ね
らい45°，ウイービング周波数２Hz，ずれ角5°の
条件で最高溶接速度は300mm／min〜400mm／min
が限度であるが、本発明の実施例によると、上述
の如く、予め溶接線Ｐが、アーク揺動区間とアー
ク不揺動区間とに設定され、アーク揺動区間にお
いてのみトーチを揺動させる一方、アーク不揺動
区間ではトーチを直進移動させて溶接するので、
ACC溶接を薄物板の部分が混在するものにも確
実に適用することができ、またそのアーク不揺動
区間の範囲の大きさに応じそれだけ溶接時間を短
縮させることができ、しかも溶接強度に問題はな
い。
らい45°，ウイービング周波数２Hz，ずれ角5°の
条件で最高溶接速度は300mm／min〜400mm／min
が限度であるが、本発明の実施例によると、上述
の如く、予め溶接線Ｐが、アーク揺動区間とアー
ク不揺動区間とに設定され、アーク揺動区間にお
いてのみトーチを揺動させる一方、アーク不揺動
区間ではトーチを直進移動させて溶接するので、
ACC溶接を薄物板の部分が混在するものにも確
実に適用することができ、またそのアーク不揺動
区間の範囲の大きさに応じそれだけ溶接時間を短
縮させることができ、しかも溶接強度に問題はな
い。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、溶接線に
沿い予め設定された位置でトーチの揺動動作とト
ーチの直線移動とを繰返し、溶接線上の特定位置
でのみ倣い溶接するようにしたので、薄板と厚板
とが混在する溶接の場合は勿論の他、薄板だけの
ものの場合であつても、薄板に穴があいてしまう
のを防ぐことができ、またトーチの揺動溶接速度
をそれだけ上げることができる結果、ACC倣い
溶接を薄板にも確実に適用することができる効果
があり、しかも特定位置でトーチが揺動動作する
ことによつて位置ずれを修正できる結果、それだ
け高精度化を図り得る効果がある。
沿い予め設定された位置でトーチの揺動動作とト
ーチの直線移動とを繰返し、溶接線上の特定位置
でのみ倣い溶接するようにしたので、薄板と厚板
とが混在する溶接の場合は勿論の他、薄板だけの
ものの場合であつても、薄板に穴があいてしまう
のを防ぐことができ、またトーチの揺動溶接速度
をそれだけ上げることができる結果、ACC倣い
溶接を薄板にも確実に適用することができる効果
があり、しかも特定位置でトーチが揺動動作する
ことによつて位置ずれを修正できる結果、それだ
け高精度化を図り得る効果がある。
第１図はａはトーチと母材の位置関係を示す斜
視図、第１図ｂはACC溶接原理を説明するため
の図、第２図は溶接電流とアークの揺動状態を示
す波形図、第３図ａは溶接線がずれた際のトーチ
と母材の位置関係を示す斜視図、第３図ｂはその
際のACC溶接原理を説明するための図、第４図
は第３図の場合における溶接電流とアークとの揺
動状態を示す波形図、第５図乃至第７図は本発明
方法の種々の実施例を示し、第５図は直線的な溶
接線を有する母材を示す要部の破断斜視図、第６
図は直線と曲線との溶接線を有する母材の溶接線
路を示す説明図、第７図は薄板部分と厚板部分の
溶接線を有する溶接時の説明図である。 １……母材、２……トーチ、３……ワイヤ、
P1〜P10……アーク揺動開始点、P′1〜P′10……ア
ーク揺動終了点。
視図、第１図ｂはACC溶接原理を説明するため
の図、第２図は溶接電流とアークの揺動状態を示
す波形図、第３図ａは溶接線がずれた際のトーチ
と母材の位置関係を示す斜視図、第３図ｂはその
際のACC溶接原理を説明するための図、第４図
は第３図の場合における溶接電流とアークとの揺
動状態を示す波形図、第５図乃至第７図は本発明
方法の種々の実施例を示し、第５図は直線的な溶
接線を有する母材を示す要部の破断斜視図、第６
図は直線と曲線との溶接線を有する母材の溶接線
路を示す説明図、第７図は薄板部分と厚板部分の
溶接線を有する溶接時の説明図である。 １……母材、２……トーチ、３……ワイヤ、
P1〜P10……アーク揺動開始点、P′1〜P′10……ア
ーク揺動終了点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 母材と溶接電極間で発生するトーチを溶接線
に沿つて移動させるアーク溶接方法において、 溶接線を、該溶接線上における実際の溶接位置
を検出するために設定された特定位置に設けら
れ、かつトーチの揺動動作によつて得られるアー
ク現象から溶接線を検出し、該溶接線に沿つて倣
い溶接させるアーク揺動区間と、溶接線上におけ
る特定位置以外の位置に設けられ、かつトーチが
直線移動するアーク不揺動区間とに予め順次繰返
し設定しておき、トーチを溶接線上のアーク揺動
区間とアーク不揺動区間とに従い移動させて、ア
ーク揺動とアーク不揺動とを繰り返し行うことを
特徴とするアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP846184A JPS60154878A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP846184A JPS60154878A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | ア−ク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60154878A JPS60154878A (ja) | 1985-08-14 |
| JPH0426950B2 true JPH0426950B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=11693766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP846184A Granted JPS60154878A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60154878A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59178177A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-09 | Toyota Motor Corp | 間欠ウイ−ビング溶接法 |
-
1984
- 1984-01-23 JP JP846184A patent/JPS60154878A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60154878A (ja) | 1985-08-14 |
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