JPH0436784B2 - - Google Patents
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- JPH0436784B2 JPH0436784B2 JP5262089A JP5262089A JPH0436784B2 JP H0436784 B2 JPH0436784 B2 JP H0436784B2 JP 5262089 A JP5262089 A JP 5262089A JP 5262089 A JP5262089 A JP 5262089A JP H0436784 B2 JPH0436784 B2 JP H0436784B2
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- welding current
- current
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、たとえば、下向きすみ肉溶接継手な
ど各種溶接継手に有利に実施することができるア
ーク溶接電流の検出を行う方法に関する。
ど各種溶接継手に有利に実施することができるア
ーク溶接電流の検出を行う方法に関する。
従来の技術
第６図は、本発明が関連する技術を示すととも
に、あわせて、先行技術を説明する。Ｖ字状の接
合部１を有する被溶接部材２には、溶接トーチ３
に取付けられている溶接棒あるいは溶接ワイヤ４
によつてアーク溶接が行われる。被溶接部材２の
接合部１の中心位置を通る直線は鉛直方向であ
り、参照符５で示される。溶接トーチ３は、第６
図１の右端に示される右端位置と参照符３ａで示
される左端位置との間で、ウイービング（すなわ
ちオシレートまたは揺動）される。溶接トーチ
３，３ａの最端位置での軸線３Ｒ，３Ｌのウイー
ビングの中心線６と、接合部１の中心位置を通る
中心線５に対して、第６図１で示されるように左
方にずれているときには、溶接トーチ３に流れる
アーク溶接電流は、溶接ワイヤのつき出し長に反
比例するため、第７図１で示されるようになり、
溶接トーチ３が軸線３Ｒの軸線を有して最右端位
置にあるときには、小さな値Irが流れ、この溶接
トーチ３が軸線３Ｌで示されるように最左端位置
３ａにあるときには、大きいアーク溶接電流Ilが
流れる。こうして電流Il、Irに差ΔI1が生じる。
電流Icは、溶接ワイヤ４の軸線が中心線５上にあ
るときの値を示す。
に、あわせて、先行技術を説明する。Ｖ字状の接
合部１を有する被溶接部材２には、溶接トーチ３
に取付けられている溶接棒あるいは溶接ワイヤ４
によつてアーク溶接が行われる。被溶接部材２の
接合部１の中心位置を通る直線は鉛直方向であ
り、参照符５で示される。溶接トーチ３は、第６
図１の右端に示される右端位置と参照符３ａで示
される左端位置との間で、ウイービング（すなわ
ちオシレートまたは揺動）される。溶接トーチ
３，３ａの最端位置での軸線３Ｒ，３Ｌのウイー
ビングの中心線６と、接合部１の中心位置を通る
中心線５に対して、第６図１で示されるように左
方にずれているときには、溶接トーチ３に流れる
アーク溶接電流は、溶接ワイヤのつき出し長に反
比例するため、第７図１で示されるようになり、
溶接トーチ３が軸線３Ｒの軸線を有して最右端位
置にあるときには、小さな値Irが流れ、この溶接
トーチ３が軸線３Ｌで示されるように最左端位置
３ａにあるときには、大きいアーク溶接電流Ilが
流れる。こうして電流Il、Irに差ΔI1が生じる。
電流Icは、溶接ワイヤ４の軸線が中心線５上にあ
るときの値を示す。
溶接トーチ３を把持してウイービングし、かつ
水平面内で接合部１の長手方向（第６図の紙面に
垂直方向）に変位させる駆動手段、たとえば産業
用ロボツトなどは、この電流Il、Irが等しくなる
ように、すなわち差ΔI1が零となるように、溶接
トーチ３を第６図１の場合、右方に変位して、そ
のウイービングの中心線６を、接合部１の中心位
置を通る中心線５に一致させる。これによつて第
６図２で示されるように、電流Il、Irが等しい溶
接状態となり、接合部１において高品質の溶接が
行われる。
水平面内で接合部１の長手方向（第６図の紙面に
垂直方向）に変位させる駆動手段、たとえば産業
用ロボツトなどは、この電流Il、Irが等しくなる
ように、すなわち差ΔI1が零となるように、溶接
トーチ３を第６図１の場合、右方に変位して、そ
のウイービングの中心線６を、接合部１の中心位
置を通る中心線５に一致させる。これによつて第
６図２で示されるように、電流Il、Irが等しい溶
接状態となり、接合部１において高品質の溶接が
行われる。
第６図３で示されるように溶接トーチ３のウイ
ービングの中心線６が接合部１の中心位置を通る
中心線５よりも右方にずれたときには、その軸線
３Ｒが右端位置にあるときの電流値Irに比べて、
左端位置３ａにある軸線３Ｌにおけるアーク溶接
電流Ilが小さく、差ΔI2を生じる。この差ΔI2が零
となるように、溶接トーチ３が水平面内で移動さ
れ、そのウイービングの中心線６が接合部１の中
心位置を通る中心線５と一致するように変位され
る。このような手法は、いわば２点法と呼ぶこと
ができる。
ービングの中心線６が接合部１の中心位置を通る
中心線５よりも右方にずれたときには、その軸線
３Ｒが右端位置にあるときの電流値Irに比べて、
左端位置３ａにある軸線３Ｌにおけるアーク溶接
電流Ilが小さく、差ΔI2を生じる。この差ΔI2が零
となるように、溶接トーチ３が水平面内で移動さ
れ、そのウイービングの中心線６が接合部１の中
心位置を通る中心線５と一致するように変位され
る。このような手法は、いわば２点法と呼ぶこと
ができる。
こうして溶接トーチ３を接合部１に沿つて第６
図の紙面に垂直方向に移動して、下向きすみ肉溶
接継手を形成することができる。このような基本
的な構成はは、たとえば特公昭57−2428に開示さ
れている。
図の紙面に垂直方向に移動して、下向きすみ肉溶
接継手を形成することができる。このような基本
的な構成はは、たとえば特公昭57−2428に開示さ
れている。
他の先行技術は、たとえば第７図１で示される
ように斜線を施して示す面積Ｓ１と、もう１つの
斜線を施して示す面積Ｓ２とが等しくなるよう
に、したがつて溶接トーチ３のウイービングの中
心線６が接合部１の中心線５と一致するように、
溶接トーチ３が水平面内で移動される。このよう
な手法は、いわば半波積分法と言うことができ
る。
ように斜線を施して示す面積Ｓ１と、もう１つの
斜線を施して示す面積Ｓ２とが等しくなるよう
に、したがつて溶接トーチ３のウイービングの中
心線６が接合部１の中心線５と一致するように、
溶接トーチ３が水平面内で移動される。このよう
な手法は、いわば半波積分法と言うことができ
る。
また他の先行技術は、第７図１における電流
Il、Irをそれぞれ中央とする左右両最端位置間の
距離の1/2である一定変位量分の斜線を施して示
す面積Ｓ３，Ｓ４が等しくなるように、溶接トー
チ３が水平面内で移動される。このような手法
は、いわば中間積分法と呼ぶことができる。
Il、Irをそれぞれ中央とする左右両最端位置間の
距離の1/2である一定変位量分の斜線を施して示
す面積Ｓ３，Ｓ４が等しくなるように、溶接トー
チ３が水平面内で移動される。このような手法
は、いわば中間積分法と呼ぶことができる。
第８図は、２点法と半波線分法と中間積分法と
の感度を説明するための図である。第６図に示さ
れる接合部１の中心位置を通る中心線５と、ウイ
ービングの中心線６とが一致しているときを、ず
らし量が零であるものとし、溶接トーチの軸線３
Ｒまたは３Ｌが中心線５に一致した状態をずらし
量が１であるものとする。このとき、２点法によ
る電流Il、Irの差ΔI1、ΔI2はラインｌ１で示すと
おりであり、また半波積分法による面積Ｓ１，Ｓ
２の差はラインｌ２で示すとおりであり、中間積
分法による面積Ｓ３，Ｓ４の差はラインｌ３で示
すとおりである。
の感度を説明するための図である。第６図に示さ
れる接合部１の中心位置を通る中心線５と、ウイ
ービングの中心線６とが一致しているときを、ず
らし量が零であるものとし、溶接トーチの軸線３
Ｒまたは３Ｌが中心線５に一致した状態をずらし
量が１であるものとする。このとき、２点法によ
る電流Il、Irの差ΔI1、ΔI2はラインｌ１で示すと
おりであり、また半波積分法による面積Ｓ１，Ｓ
２の差はラインｌ２で示すとおりであり、中間積
分法による面積Ｓ３，Ｓ４の差はラインｌ３で示
すとおりである。
このような本件発明者の実験結果から、ライン
ｌ１で示す２点法では、ずらし量に対する電流
Il、Irの差が大きく、検出感度が良好であること
が判る。
ｌ１で示す２点法では、ずらし量に対する電流
Il、Irの差が大きく、検出感度が良好であること
が判る。
２点法では、この反面、アーク溶接電流は、現
実には、第７図に示されるような円滑な波形を有
してはおらず、多数の髭状態のノイズ成分を含ん
でいる。その理由は、溶接トーチ３に取付けられ
る溶接ワイヤ４は、順次的に供給され、その溶接
ワイヤ４の先端が被溶接部材２に接触することに
よつて、その溶接ワイヤ４の先端が瞬時的に溶断
し、したがつてこの溶接ワイヤ４の先端は被溶接
部材２に接触および離間を繰り返すからである。
したがつてこのようなノイズ成分を含むアーク溶
接電流から、ウイービングに依存する第７図１〜
第７図３で示される成分Il、Irを正確に抽出しな
ければならず、さもなければ、溶接トーチ３を正
確に変位して、そのウイービングの中心線６を、
接合部１の中心位置を通る中心線５に一致させる
ことができなくなる。
実には、第７図に示されるような円滑な波形を有
してはおらず、多数の髭状態のノイズ成分を含ん
でいる。その理由は、溶接トーチ３に取付けられ
る溶接ワイヤ４は、順次的に供給され、その溶接
ワイヤ４の先端が被溶接部材２に接触することに
よつて、その溶接ワイヤ４の先端が瞬時的に溶断
し、したがつてこの溶接ワイヤ４の先端は被溶接
部材２に接触および離間を繰り返すからである。
したがつてこのようなノイズ成分を含むアーク溶
接電流から、ウイービングに依存する第７図１〜
第７図３で示される成分Il、Irを正確に抽出しな
ければならず、さもなければ、溶接トーチ３を正
確に変位して、そのウイービングの中心線６を、
接合部１の中心位置を通る中心線５に一致させる
ことができなくなる。
アーク溶接電流に含まれる髭状のノイズ成分を
除去するために、充分に大きい時定数を有するロ
ーパスフイルタを用いることが、単純には、考え
られよう。このようなローパスフイルタを用いた
ときには、ウイービングに依存する成分もまた平
滑されてしまう結果となり、そのため溶接トーチ
３の正確な制御が不可能になつてしまう。またこ
のような大きな時定数を有するローパスフイルタ
は、その入出力の大きな位相差を有し、この位相
差に起因してもまた、溶接トーチ３を正確に制御
することができなくなる。
除去するために、充分に大きい時定数を有するロ
ーパスフイルタを用いることが、単純には、考え
られよう。このようなローパスフイルタを用いた
ときには、ウイービングに依存する成分もまた平
滑されてしまう結果となり、そのため溶接トーチ
３の正確な制御が不可能になつてしまう。またこ
のような大きな時定数を有するローパスフイルタ
は、その入出力の大きな位相差を有し、この位相
差に起因してもまた、溶接トーチ３を正確に制御
することができなくなる。
本発明の目的は、アーク溶接電流のウイービン
グに依存する成分だけを正確に抽出することがで
きるようにした方法を提供することである。
グに依存する成分だけを正確に抽出することがで
きるようにした方法を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、溶接トーチを被溶接継手の接合部に
おいてウイービングさせ、溶接トーチの位置変化
に対するアーク溶接電流の変化によつて常に溶接
トーチを接合部に沿つて制御する自動溶接機を用
い、 溶接トーチがウイービングの最端位置または中
心位置に到達する前後における溶接電流をサンプ
リングし、 前記サンプリングした溶接電流値を演算して最
端位置または中心位置での溶接電流を求めること
を特徴とする溶接電流の検出方法である。
おいてウイービングさせ、溶接トーチの位置変化
に対するアーク溶接電流の変化によつて常に溶接
トーチを接合部に沿つて制御する自動溶接機を用
い、 溶接トーチがウイービングの最端位置または中
心位置に到達する前後における溶接電流をサンプ
リングし、 前記サンプリングした溶接電流値を演算して最
端位置または中心位置での溶接電流を求めること
を特徴とする溶接電流の検出方法である。
作 用
本発明に従えば、溶接トーチのウイービングの
最端位置、すなわち最右端位置または最左端位置
およびウイービング中心位置に到達する前後にお
ける溶接電流をサンプリングし、その結果に基づ
いて、最端位置の溶接電流を演算して求める。こ
れによつてノイズ成分にかかわらず、溶接電流の
最端位置における値を求めることができる。
最端位置、すなわち最右端位置または最左端位置
およびウイービング中心位置に到達する前後にお
ける溶接電流をサンプリングし、その結果に基づ
いて、最端位置の溶接電流を演算して求める。こ
れによつてノイズ成分にかかわらず、溶接電流の
最端位置における値を求めることができる。
このようにしてウイービングの最端位置および
中心位置における溶接電流を正確に求めることが
できるようになるので、前述の第８図に関連して
述べた２点法で、溶接トーチの位置を被溶接物に
沿つて高感度で、したがつて正確に移動させるこ
とが可能になる。
中心位置における溶接電流を正確に求めることが
できるようになるので、前述の第８図に関連して
述べた２点法で、溶接トーチの位置を被溶接物に
沿つて高感度で、したがつて正確に移動させるこ
とが可能になる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例の電気回路図であ
る。産業用ロボツト１１は、溶接トーチ１２を備
え、被溶接部材１３の開先である接合部１４をア
ーク溶接して、下向きすみ肉溶接継手を形成す
る。この溶接トーチ１２には、ライン１５を介し
て溶接用電流１６からアーク溶接電流が供給され
る。このライン１５に流れるアーク溶接電流は、
電流検出器１７によつて検出される。
る。産業用ロボツト１１は、溶接トーチ１２を備
え、被溶接部材１３の開先である接合部１４をア
ーク溶接して、下向きすみ肉溶接継手を形成す
る。この溶接トーチ１２には、ライン１５を介し
て溶接用電流１６からアーク溶接電流が供給され
る。このライン１５に流れるアーク溶接電流は、
電流検出器１７によつて検出される。
第２図は、被溶接部材１３の溶接状態を示す断
面図である。溶接トーチ１２には、溶接ワイヤ２
０が取付けられ、この溶接トーチ１２は参照符１
２ａ，１２ｂで示されるように接合部１４の第２
図の紙面に垂直な長手軸線に関して、幅方向（第
２図１の左右方向）に水平面内でウイービングし
つつ溶接動作を行う。溶接トーチ１２が第２図１
の最右端位置にあるときの溶接トーチ１２の軸線
は参照符１２Ｒで示され、またこの溶接トーチ１
２が最左端位置に来て参照符１２ｂで示される状
態における溶接トーチ１２の軸線は、参照符１２
Ｌで示される。産業用ロボツト１１は、この溶接
トーチ１２を右端位置１２Ｒと右端位置の軸線１
２Ｌとの間で、距離ΔLにわたつてウイービング
駆動する。接合部１４の中心位置を通る軸線は、
参照符１４ａで示されるとおり鉛直方向である。
面図である。溶接トーチ１２には、溶接ワイヤ２
０が取付けられ、この溶接トーチ１２は参照符１
２ａ，１２ｂで示されるように接合部１４の第２
図の紙面に垂直な長手軸線に関して、幅方向（第
２図１の左右方向）に水平面内でウイービングし
つつ溶接動作を行う。溶接トーチ１２が第２図１
の最右端位置にあるときの溶接トーチ１２の軸線
は参照符１２Ｒで示され、またこの溶接トーチ１
２が最左端位置に来て参照符１２ｂで示される状
態における溶接トーチ１２の軸線は、参照符１２
Ｌで示される。産業用ロボツト１１は、この溶接
トーチ１２を右端位置１２Ｒと右端位置の軸線１
２Ｌとの間で、距離ΔLにわたつてウイービング
駆動する。接合部１４の中心位置を通る軸線は、
参照符１４ａで示されるとおり鉛直方向である。
溶接ワイヤ２０は、予め定める供給速度Ｖ１で
長手方向に連続的に供給されており、その供給速
度Ｖ１は、溶接トーチ１２の距離ΔLを移動する
ウイービングの速度Ｖ２よりも大きい値である
（V1＞V2）。この溶接トーチ１２は、たとえば、
水平な接合部１４の上向きすみ肉溶接継手を形成
するために、上下方向には変位することなしに、
上述のように水平方向に移動して、ウイービング
運動を行う。
長手方向に連続的に供給されており、その供給速
度Ｖ１は、溶接トーチ１２の距離ΔLを移動する
ウイービングの速度Ｖ２よりも大きい値である
（V1＞V2）。この溶接トーチ１２は、たとえば、
水平な接合部１４の上向きすみ肉溶接継手を形成
するために、上下方向には変位することなしに、
上述のように水平方向に移動して、ウイービング
運動を行う。
第２図２で示されるように、被溶接部材１３が
第２図１で示される状態に比べて傾斜して配置さ
れたとき（水平すみ肉）には、その溶接トーチ１
２は接合部１４の軸線１４ａに関して垂直方向
に、ウイービング駆動される。
第２図１で示される状態に比べて傾斜して配置さ
れたとき（水平すみ肉）には、その溶接トーチ１
２は接合部１４の軸線１４ａに関して垂直方向
に、ウイービング駆動される。
電流検出器１７によつて検出されるアーク溶接
電流は、前処理回路１８に与えられて、その溶接
電流に含まれている髭状のノイズが、可及的に除
去される。この前処理回路１８の具体的な構成
は、たとえば本件出願人が先に提出した特願昭63
−254373であつてもよく、その前処理回路１８の
構成は、アーク溶接電流の検出出力I1を、ローパ
スフイルタに入力し、アーク溶接電流I1とローパ
スフイルタの出力I2との差を求め、その差I3（＝
I1−I2）を、スライスし、ローパスフイルタの出
力I2と、前記スライスした出力I4とを加算した信
号I5（＝I2＋I4）を求めることによつて、溶接電
流I1の直流分を中心にして一定幅でスライスした
信号を得た後、さらにもう１つのローパスフイル
タを用いて平滑する。このような構成を有する前
処理回路１８では、ウイービングに依存する成分
とノイズ成分とを含むアーク溶接電流の検出値
を、ローパスフイルタに入力し、このアーク溶接
電流I1からローパスフイルタの出力I2を減算し、
その減算したI3を、スライスする。この減算した
電流値I3には、直流成分が含まれておらず、かつ
ウイービングに依存する成分およびノイズ成分
が、アーク溶接電流の検出値I1と同一の位相で含
む。この減算して得られる値I3をスライスするこ
とによつて、ノイズ成分の振幅が抑制される。そ
こでローパスフイルタの出力I2と、スライスした
出力I4とを加算して信号I5を得る。これによつて
信号I5はアーク溶接電流の検出値I1と同一位相で
あつて、ウイービングに依存する成分を含み、ま
たスライスによつて振幅が抑制されたごくわずか
なノイズ成分のみを含むだけになり、これをロー
パスフイルタによつて平滑すれば、わずかな時定
数のフイルタで滑らかな電流値を検出することが
できる。
電流は、前処理回路１８に与えられて、その溶接
電流に含まれている髭状のノイズが、可及的に除
去される。この前処理回路１８の具体的な構成
は、たとえば本件出願人が先に提出した特願昭63
−254373であつてもよく、その前処理回路１８の
構成は、アーク溶接電流の検出出力I1を、ローパ
スフイルタに入力し、アーク溶接電流I1とローパ
スフイルタの出力I2との差を求め、その差I3（＝
I1−I2）を、スライスし、ローパスフイルタの出
力I2と、前記スライスした出力I4とを加算した信
号I5（＝I2＋I4）を求めることによつて、溶接電
流I1の直流分を中心にして一定幅でスライスした
信号を得た後、さらにもう１つのローパスフイル
タを用いて平滑する。このような構成を有する前
処理回路１８では、ウイービングに依存する成分
とノイズ成分とを含むアーク溶接電流の検出値
を、ローパスフイルタに入力し、このアーク溶接
電流I1からローパスフイルタの出力I2を減算し、
その減算したI3を、スライスする。この減算した
電流値I3には、直流成分が含まれておらず、かつ
ウイービングに依存する成分およびノイズ成分
が、アーク溶接電流の検出値I1と同一の位相で含
む。この減算して得られる値I3をスライスするこ
とによつて、ノイズ成分の振幅が抑制される。そ
こでローパスフイルタの出力I2と、スライスした
出力I4とを加算して信号I5を得る。これによつて
信号I5はアーク溶接電流の検出値I1と同一位相で
あつて、ウイービングに依存する成分を含み、ま
たスライスによつて振幅が抑制されたごくわずか
なノイズ成分のみを含むだけになり、これをロー
パスフイルタによつて平滑すれば、わずかな時定
数のフイルタで滑らかな電流値を検出することが
できる。
この電流検出器１７によつて検出されるアーク
溶接電流の検出値I1の波形は、第３図に示される
とおりであつて、ウイービングに依存する成分
I1aと溶接ワイヤ２０が被溶接部材１３に接触し
たときに生じる髭状の大きな振幅を有するノイズ
成分I1bとを有する。前処理回路１８の出力波形
は第３図２に示されるとおりであり、前述の大き
な振幅を有するノイズ成分I1bは含まれていない
けれども、ノイズによるわずかな脈動がある。本
発明では、この前処理回路１８からの第３図２で
示される溶接電流検出波形をマイクロコンピユー
タなどによつて実現される処理回路１９に与え
て、溶接トーチ１２の軸線が最端位置１２Ｒ，１
２Ｌおよびこれらの最端位置１２Ｒ，１２Ｌの中
央である中心位置における溶接電流の値を減算し
て求める。
溶接電流の検出値I1の波形は、第３図に示される
とおりであつて、ウイービングに依存する成分
I1aと溶接ワイヤ２０が被溶接部材１３に接触し
たときに生じる髭状の大きな振幅を有するノイズ
成分I1bとを有する。前処理回路１８の出力波形
は第３図２に示されるとおりであり、前述の大き
な振幅を有するノイズ成分I1bは含まれていない
けれども、ノイズによるわずかな脈動がある。本
発明では、この前処理回路１８からの第３図２で
示される溶接電流検出波形をマイクロコンピユー
タなどによつて実現される処理回路１９に与え
て、溶接トーチ１２の軸線が最端位置１２Ｒ，１
２Ｌおよびこれらの最端位置１２Ｒ，１２Ｌの中
央である中心位置における溶接電流の値を減算し
て求める。
第４図は前処理回路１８の出力波形の一部を示
し、時刻を表す横軸のＸ座標ｘ＝０において、溶
接トーチ１２は、たとえば最右端位置１２Ｒにあ
るものとする。前処理回路１８の出力波形は参照
符１２で示されているとおりに、ノイズによつて
脈動しており、本発明では、このようなノイズに
よる脈動を有しない溶接電流の成分22のみを抽出
するために最小自乗２次近似の手法によつて、ｘ
＝０における溶接電流値をＹ座標と値y0として
求める。
し、時刻を表す横軸のＸ座標ｘ＝０において、溶
接トーチ１２は、たとえば最右端位置１２Ｒにあ
るものとする。前処理回路１８の出力波形は参照
符１２で示されているとおりに、ノイズによつて
脈動しており、本発明では、このようなノイズに
よる脈動を有しない溶接電流の成分22のみを抽出
するために最小自乗２次近似の手法によつて、ｘ
＝０における溶接電流値をＹ座標と値y0として
求める。
第５図は、第４図における脈動を有する検出電
流２１を時間ΔT（たとえば２ｍsec）毎にサンプ
リングした値を示す。Ｘ軸は時間経過を示し、Ｙ
軸はサンプリングした溶接電流値を表す。溶接ト
ーチ１２の最右端位置１２ＲにおけるＸ座標ｘ＝
０における電流y0を求めるために、先ず、 ｙ＝a0＋a1・ｘ＋a2・x2 ……(1) とする。ここで、 (a)＝［Ａ］-1(b) ……(2) (a)＝a0 a1 a2 …(3) (b)＝Σy Σxy Σyx2 ……(4) ここで、ｘ＝０に関してサンプリング数ｎが第
５図の左右対称であるとき、 ［Ａ］＝ｎ Σx x2 Σx Σx2 Σx3 Σx2 Σx3 Σx4＝ｎ ０ Σx2 ０ Σx2 ０ Σx2 ０ Σx4 ……(5) ただし、 Σx≡o Σi=-n xi Σx2＝o Σi=-n （xi）2 ……(7) したがつて、 Δ＝nΣx2Σx4−Σx2Σx2Σx2 ……(8) とするとき、 A11＝Σx2Σx4／Δ ……(9) A12＝０ ……(10) A13＝Δx2Δx2／Δ ……（11） したがつて、 a0＝A11Σy＋A12Σy・ｘ＋A13Σy・x2 ＝A11o Σk=-n yk＋A13o Σk=-n yk・x2k ……（12） 溶接トーチ１２の最右端位置１２Ｒでは、ｘ＝
０であるので、第１式および第12式に基づき、溶
接電流の値がa0として求められる。同様にして、
ウイービングの最左端位置１２Ｌにおける溶接電
流もまた最小自乗２次近似の手法によつて求め、
このようにして最右端位置１２Ｒと最左端位置１
２Ｌとにおける溶接電流の差を表す信号がコント
ローラ２３（第１図参照）に与えられる。このコ
ントローラ２３は前記差が零となるように産業用
ロボツト１１を制御し、したがつて溶接トーチ１
２のウイービングの中心線が接合部の中心位置を
辿るように制御される。
流２１を時間ΔT（たとえば２ｍsec）毎にサンプ
リングした値を示す。Ｘ軸は時間経過を示し、Ｙ
軸はサンプリングした溶接電流値を表す。溶接ト
ーチ１２の最右端位置１２ＲにおけるＸ座標ｘ＝
０における電流y0を求めるために、先ず、 ｙ＝a0＋a1・ｘ＋a2・x2 ……(1) とする。ここで、 (a)＝［Ａ］-1(b) ……(2) (a)＝a0 a1 a2 …(3) (b)＝Σy Σxy Σyx2 ……(4) ここで、ｘ＝０に関してサンプリング数ｎが第
５図の左右対称であるとき、 ［Ａ］＝ｎ Σx x2 Σx Σx2 Σx3 Σx2 Σx3 Σx4＝ｎ ０ Σx2 ０ Σx2 ０ Σx2 ０ Σx4 ……(5) ただし、 Σx≡o Σi=-n xi Σx2＝o Σi=-n （xi）2 ……(7) したがつて、 Δ＝nΣx2Σx4−Σx2Σx2Σx2 ……(8) とするとき、 A11＝Σx2Σx4／Δ ……(9) A12＝０ ……(10) A13＝Δx2Δx2／Δ ……（11） したがつて、 a0＝A11Σy＋A12Σy・ｘ＋A13Σy・x2 ＝A11o Σk=-n yk＋A13o Σk=-n yk・x2k ……（12） 溶接トーチ１２の最右端位置１２Ｒでは、ｘ＝
０であるので、第１式および第12式に基づき、溶
接電流の値がa0として求められる。同様にして、
ウイービングの最左端位置１２Ｌにおける溶接電
流もまた最小自乗２次近似の手法によつて求め、
このようにして最右端位置１２Ｒと最左端位置１
２Ｌとにおける溶接電流の差を表す信号がコント
ローラ２３（第１図参照）に与えられる。このコ
ントローラ２３は前記差が零となるように産業用
ロボツト１１を制御し、したがつて溶接トーチ１
２のウイービングの中心線が接合部の中心位置を
辿るように制御される。
上述の実施例では、最端位置のＸ座標ｘ＝０に
おける溶接電流y0を求めるために、そのｘ＝０
の前後のサンプリング値を用いたけれども、この
ようなサンプリングの期間は極めて短いので、ア
ーク溶接に支障を来すことはない。本発明の他の
実施例とし、ｘ＝０におけるy0の値を求めるた
めに、ｘ＝０よりも前、すなわちｘ＝−10〜−１
におけるサンプリング値y-10〜y-1を用いるよう
にしてもよい。
おける溶接電流y0を求めるために、そのｘ＝０
の前後のサンプリング値を用いたけれども、この
ようなサンプリングの期間は極めて短いので、ア
ーク溶接に支障を来すことはない。本発明の他の
実施例とし、ｘ＝０におけるy0の値を求めるた
めに、ｘ＝０よりも前、すなわちｘ＝−10〜−１
におけるサンプリング値y-10〜y-1を用いるよう
にしてもよい。
中心電流値Icを計算しているが、その中心電流
値Icは開先とトーチとの距離を一定にすべく、Ic
＞Ioなる場合にはトーチを開先から遠ざけ、Ic＜
Ioなる場合にはトーチを開先に近づけ、Ic＝Ioと
なるように制御することにより、ワークとトーチ
との間〓を制御するために使用される。
値Icは開先とトーチとの距離を一定にすべく、Ic
＞Ioなる場合にはトーチを開先から遠ざけ、Ic＜
Ioなる場合にはトーチを開先に近づけ、Ic＝Ioと
なるように制御することにより、ワークとトーチ
との間〓を制御するために使用される。
発明の効果
以上のように本発明によれば、ノイズ成分を含
む溶接電流から、その溶接電流の成分だけを抽出
して、溶接トーチのウイービングの最端位置およ
び中心位置における値を求めることが可能にな
る。
む溶接電流から、その溶接電流の成分だけを抽出
して、溶接トーチのウイービングの最端位置およ
び中心位置における値を求めることが可能にな
る。
第１図は本発明の一実施例の電気回路図、第２
図は被溶接部材１３の溶接状態を示す断面図、第
３図はアーク溶接電流の検出値Ｉ１の実際の波形
図、第４図は前処理回路１８の出力波形の一部を
示す図、第５図は第４図における脈動を有する検
出電流を最小自乗２次近似の手法によつて求める
手順を説明するための図、第６図は本発明が関連
する技術および先行技術を説明するための断面
図、第７図は第６図に示される各溶接状態におけ
るアーク溶接電流を示す波形図、第８図は２点法
と半波積分法と中間積分法との感度を説明するた
めの図である。 １１……産業用ロボツト、１２……溶接トー
チ、１３……被溶接部材、１４……接合部、１６
……溶接用電源、１７……溶接電流検出器、１８
……前処理回路、１９……処理回路、２３……コ
ントローラ。
図は被溶接部材１３の溶接状態を示す断面図、第
３図はアーク溶接電流の検出値Ｉ１の実際の波形
図、第４図は前処理回路１８の出力波形の一部を
示す図、第５図は第４図における脈動を有する検
出電流を最小自乗２次近似の手法によつて求める
手順を説明するための図、第６図は本発明が関連
する技術および先行技術を説明するための断面
図、第７図は第６図に示される各溶接状態におけ
るアーク溶接電流を示す波形図、第８図は２点法
と半波積分法と中間積分法との感度を説明するた
めの図である。 １１……産業用ロボツト、１２……溶接トー
チ、１３……被溶接部材、１４……接合部、１６
……溶接用電源、１７……溶接電流検出器、１８
……前処理回路、１９……処理回路、２３……コ
ントローラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶接トーチを被溶接継手の接合部においてウ
イービングさせ、溶接トーチの位置変化に対する
アーク溶接電流の変化によつて常に溶接トーチを
接合部に沿つて制御する自動溶接機を用い、 溶接トーチがウイービングの最端位置または中
心位置に到達する前後における溶接電流をサンプ
リングし、 前記サンプリングした溶接電流値を演算して最
端位置または中心位置での溶接電流を求めること
を特徴とする溶接電流の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5262089A JPH02229677A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 溶接電流の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5262089A JPH02229677A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 溶接電流の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02229677A JPH02229677A (ja) | 1990-09-12 |
| JPH0436784B2 true JPH0436784B2 (ja) | 1992-06-17 |
Family
ID=12919851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5262089A Granted JPH02229677A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 溶接電流の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02229677A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100200639B1 (ko) * | 1996-11-13 | 1999-06-15 | 윤종용 | 자동 용접장치의 용접토오치 경로 보정방법 |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP5262089A patent/JPH02229677A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02229677A (ja) | 1990-09-12 |
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