JPH0671661B2 - 高速回転ア−ク隅肉溶接の開先ならい制御方法 - Google Patents
高速回転ア−ク隅肉溶接の開先ならい制御方法Info
- Publication number
- JPH0671661B2 JPH0671661B2 JP61094905A JP9490586A JPH0671661B2 JP H0671661 B2 JPH0671661 B2 JP H0671661B2 JP 61094905 A JP61094905 A JP 61094905A JP 9490586 A JP9490586 A JP 9490586A JP H0671661 B2 JPH0671661 B2 JP H0671661B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- waveform
- arc
- current waveform
- voltage
- 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
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 4
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
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
- B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
-
- 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
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
-
- 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)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高速回転アーク隅肉溶接の開先ならい制御
方法に関する。
方法に関する。
電極ノズルを同心状に高速回転することにより、アーク
を回転する溶接方法によれば、アークの物理的効果が周
辺に分散され、溶込の周辺分散，偏平ビード（わん曲ビ
ード）の形成あるいは回転遠心力によるワイヤ溶融速度
の向上などの利点が得られ、特に厚板の狭開先溶接に用
いられて大きな効果を発揮する。
を回転する溶接方法によれば、アークの物理的効果が周
辺に分散され、溶込の周辺分散，偏平ビード（わん曲ビ
ード）の形成あるいは回転遠心力によるワイヤ溶融速度
の向上などの利点が得られ、特に厚板の狭開先溶接に用
いられて大きな効果を発揮する。
この高速回転アーク溶接方法を下向水平隅肉溶接に適用
する溶接方法が、高速回転アーク隅肉溶接方法としてこ
の出願の出願人によつて提案されている（特願昭60−88
732号）。
する溶接方法が、高速回転アーク隅肉溶接方法としてこ
の出願の出願人によつて提案されている（特願昭60−88
732号）。
第10図は上記高速回転アーク隅肉溶接方法の概要を示す
斜視図であり、図においては１は電極ノズル、２は電極
ノズル１を回転する回転モータ、３は電極ノズル１の先
端に備えた通電チツプの偏心孔を通過するワイヤ、４は
アーク、５は溶融池、６は溶接ビード、７は下板、８は
下板７に立設した立板、９は開先のルートである。
斜視図であり、図においては１は電極ノズル、２は電極
ノズル１を回転する回転モータ、３は電極ノズル１の先
端に備えた通電チツプの偏心孔を通過するワイヤ、４は
アーク、５は溶融池、６は溶接ビード、７は下板、８は
下板７に立設した立板、９は開先のルートである。
この高速回転アーク隅肉溶接方法においては、ワイヤ３
先端の回転直径を1mm〜6mmとし、溶接電流，溶接速度に
適応した毎秒の回転数、すなわちすくなくとも立板脚長
l1と下板脚長l2の比l1/l2が最大となる回転数で回転モ
ータ２により電極ノズル１を回転することによりワイヤ
３先端を回転させてアーク４を回転させながら開先のル
ート９に沿つて下板７と立板８の隅部の溶接を行ない、
等脚長の溶接ビード６を形成している。
先端の回転直径を1mm〜6mmとし、溶接電流，溶接速度に
適応した毎秒の回転数、すなわちすくなくとも立板脚長
l1と下板脚長l2の比l1/l2が最大となる回転数で回転モ
ータ２により電極ノズル１を回転することによりワイヤ
３先端を回転させてアーク４を回転させながら開先のル
ート９に沿つて下板７と立板８の隅部の溶接を行ない、
等脚長の溶接ビード６を形成している。
構造物の隅肉溶接の脚長は一般に10mm以下のものがほと
んどであり、高速度溶接により施工される場合が多く、
したがつてアークのねらい位置が開先線からわずかでも
ずれると溶接欠陥が広範囲に発生することになる。この
ため溶接トーチの自動ならいが不可欠である。
んどであり、高速度溶接により施工される場合が多く、
したがつてアークのねらい位置が開先線からわずかでも
ずれると溶接欠陥が広範囲に発生することになる。この
ため溶接トーチの自動ならいが不可欠である。
この発明はかかる要望に対処するためになされたもので
あり、なんらの検出器も必要とせずに、回転するアーク
そのものの特性を利用して高精度かつリアルタイムで溶
接トーチのならい制御を行なう高速回転アーク隅肉溶接
の開先ならい制御方法を提案することを目的とする。
あり、なんらの検出器も必要とせずに、回転するアーク
そのものの特性を利用して高精度かつリアルタイムで溶
接トーチのならい制御を行なう高速回転アーク隅肉溶接
の開先ならい制御方法を提案することを目的とする。
この発明に係る高速回転アーク隅肉溶接の開先ならい制
御方法は、 （イ）回転するアークのアーク電圧波形又は電流波形を
検出し、 （ロ）この電圧波形又は電流波形を溶接進行方向前方点
Cfを中心として左右に５°以上180°以下の範囲で一定
の角度φＯに分割し、 （ハ）左右に分割した電圧波形又は電流波形を積分し、
電圧波形又は電流波形と左方の回転角（−φＯ〜０）で
作る面積SL及び電圧波形又は電流波形と右方の回転角
（０〜φＯ）で作る面積SRを求め、 （ニ）上記面積の差SL−SRを演算し、この差が零になる
ように溶接トーチを開先の幅方向に修正し、 （ホ）且つ、上記電圧波形又は電流波形を溶接進行方向
前方点Cfを中心として左右に５°以上180°以下の範囲
で一定の角度φ′Ｏに分割し、 （ヘ）左右に分割した上記電圧波形又は電流波形を積分
し、電圧波形又は電流波形と左方の回転角（−φ′Ｏ〜
０）で作る面積Ｓ′Ｌ及び電圧波形又は電流波形と右方
の回転角（０〜φ′Ｏ）で作る面積Ｓ′Ｒを求め、 （ト）上記面積の和Ｓ′Ｌ＋Ｓ′Ｒを演算し、この和が
あらかじめ定められた基準値SOと等しくなるように溶接
トーチ高さを修正する ことを特徴とする高速回転アークの隅肉溶接の開先なら
い制御方法である。
御方法は、 （イ）回転するアークのアーク電圧波形又は電流波形を
検出し、 （ロ）この電圧波形又は電流波形を溶接進行方向前方点
Cfを中心として左右に５°以上180°以下の範囲で一定
の角度φＯに分割し、 （ハ）左右に分割した電圧波形又は電流波形を積分し、
電圧波形又は電流波形と左方の回転角（−φＯ〜０）で
作る面積SL及び電圧波形又は電流波形と右方の回転角
（０〜φＯ）で作る面積SRを求め、 （ニ）上記面積の差SL−SRを演算し、この差が零になる
ように溶接トーチを開先の幅方向に修正し、 （ホ）且つ、上記電圧波形又は電流波形を溶接進行方向
前方点Cfを中心として左右に５°以上180°以下の範囲
で一定の角度φ′Ｏに分割し、 （ヘ）左右に分割した上記電圧波形又は電流波形を積分
し、電圧波形又は電流波形と左方の回転角（−φ′Ｏ〜
０）で作る面積Ｓ′Ｌ及び電圧波形又は電流波形と右方
の回転角（０〜φ′Ｏ）で作る面積Ｓ′Ｒを求め、 （ト）上記面積の和Ｓ′Ｌ＋Ｓ′Ｒを演算し、この和が
あらかじめ定められた基準値SOと等しくなるように溶接
トーチ高さを修正する ことを特徴とする高速回転アークの隅肉溶接の開先なら
い制御方法である。
この発明においては、電極ノズルの軸心を中心として回
転するアークの電圧波形又は電流波形を溶接進行方向に
対して左右に所定角φＯだけ等分割し、この分割した電
圧波形又は電流波形の作る面積に基いて開先ならい制御
を行なうものであり、応答性の良い高精度な開先ならい
を行なう。
転するアークの電圧波形又は電流波形を溶接進行方向に
対して左右に所定角φＯだけ等分割し、この分割した電
圧波形又は電流波形の作る面積に基いて開先ならい制御
を行なうものであり、応答性の良い高精度な開先ならい
を行なう。
第１図はこの発明を実施するための溶接装置の一例を示
した概略構成図であり、ならい軸が溶接トーチ10の軸線
方向とその直交軸方向に設けた場合を示す。図において
11はガスシールドノズル、12は開先のルート９と直角方
向であるＸ軸方向に溶接トーチ10を修正するＸ軸ならい
機構、13は溶接トーチ10の高さ方向であるＹ軸方向に溶
接トーチ10を修正するＹ軸ならい機構、14は制御装置、
15はワイヤフイーダ、16は台車である。
した概略構成図であり、ならい軸が溶接トーチ10の軸線
方向とその直交軸方向に設けた場合を示す。図において
11はガスシールドノズル、12は開先のルート９と直角方
向であるＸ軸方向に溶接トーチ10を修正するＸ軸ならい
機構、13は溶接トーチ10の高さ方向であるＹ軸方向に溶
接トーチ10を修正するＹ軸ならい機構、14は制御装置、
15はワイヤフイーダ、16は台車である。
第２図は上記のように構成した溶接装置により隅肉溶接
を行なうときの電極ノズル１先端部の側面図であり、電
極ノズル１の回転軸心17が開先のルート９からＸ軸方向
に距離ΔＸずれている場合を示す。３は電極ノズル１の
回転軸心17に対して偏心して設けた偏心孔を通過するワ
イヤである。第２図において溶接方向は紙面と垂直で紙
面裏面から表面に向う方向であり、laはアーク長、leは
ワイヤ突出長、Exは電極ノズル１と母材間の距離であ
る。Cf,R,Lは電極ノズル１が回転しているときのワイヤ
３の位置を示し、Cfは溶接方向前方のワイヤ３の位置、
Ｒは溶接方向に向つて90度右側、Ｌは左側のワイヤ３の
位置を示す。
を行なうときの電極ノズル１先端部の側面図であり、電
極ノズル１の回転軸心17が開先のルート９からＸ軸方向
に距離ΔＸずれている場合を示す。３は電極ノズル１の
回転軸心17に対して偏心して設けた偏心孔を通過するワ
イヤである。第２図において溶接方向は紙面と垂直で紙
面裏面から表面に向う方向であり、laはアーク長、leは
ワイヤ突出長、Exは電極ノズル１と母材間の距離であ
る。Cf,R,Lは電極ノズル１が回転しているときのワイヤ
３の位置を示し、Cfは溶接方向前方のワイヤ３の位置、
Ｒは溶接方向に向つて90度右側、Ｌは左側のワイヤ３の
位置を示す。
第３図は第２図に示した溶接部を回転軸心17方向から見
た図であり、Crは溶接方向18に対して後方のワイヤ３の
位置、19はワイヤ３の回転方向を示す。またφは溶接方
向18に対するワイヤ３の回転角、θはワイヤ３の位置が
開先のルート９と一致したときの回転角を示す。
た図であり、Crは溶接方向18に対して後方のワイヤ３の
位置、19はワイヤ３の回転方向を示す。またφは溶接方
向18に対するワイヤ３の回転角、θはワイヤ３の位置が
開先のルート９と一致したときの回転角を示す。
第２図，第３図に示すようにワイヤ３が電極ノズル１の
回転軸心17に対して偏心して設けて、ワイヤ送給速度を
一定のもとで電極ノズル１を回転軸心17を中心にして回
転すると、回転時のワイヤ３の位置により電極ノズル１
と母材間の距離Exが異なり、アーク長laが変化する。ア
ーク長laが変化すると負荷特性が変化して溶接電流Ｉや
電極ノズル１と母材間の電圧Ｅ（以下、アーク電圧とい
う。）が変化する。この溶接電流Ｉやアーク電圧Ｅは溶
接電源の特性によつて異なる。
回転軸心17に対して偏心して設けて、ワイヤ送給速度を
一定のもとで電極ノズル１を回転軸心17を中心にして回
転すると、回転時のワイヤ３の位置により電極ノズル１
と母材間の距離Exが異なり、アーク長laが変化する。ア
ーク長laが変化すると負荷特性が変化して溶接電流Ｉや
電極ノズル１と母材間の電圧Ｅ（以下、アーク電圧とい
う。）が変化する。この溶接電流Ｉやアーク電圧Ｅは溶
接電源の特性によつて異なる。
第４図（ａ），（ｂ）は横軸に溶接電流Ｉを、縦軸にア
ーク電圧Ｅをとり、アーク長laの変化に応じた溶接電流
Ｉとアーク電圧Ｅの変化特性を示し、第４図（ａ）は溶
接電源の特性が定電圧特性、（ｂ）は定電流特性の場合
であり、31は溶接電源の出力特性曲線である。32はアー
クの負荷特性曲線であり、アーク長laの値la0,la1,la2
に応じて図に示すように平行的に変化する。この負荷特
性曲線32はla2＞la0＞la1の場合を示す。
ーク電圧Ｅをとり、アーク長laの変化に応じた溶接電流
Ｉとアーク電圧Ｅの変化特性を示し、第４図（ａ）は溶
接電源の特性が定電圧特性、（ｂ）は定電流特性の場合
であり、31は溶接電源の出力特性曲線である。32はアー
クの負荷特性曲線であり、アーク長laの値la0,la1,la2
に応じて図に示すように平行的に変化する。この負荷特
性曲線32はla2＞la0＞la1の場合を示す。
アークの動作点は出力特性曲線31とそれぞれの負荷特性
曲線32との交点であり、その点での溶接電流Ｉとアーク
電圧Ｅが定まる。すなわちアーク長laがla2,la0,la1と
減少して行くとき、溶接電流Ｉとアーク電圧Ｅはそれぞ
れ（I2,E2），（I0,E0），（I1,E1）と変化する。なお
図（ｂ）に示した定電流電源の場合はI0＝I1＝I2であ
る。
曲線32との交点であり、その点での溶接電流Ｉとアーク
電圧Ｅが定まる。すなわちアーク長laがla2,la0,la1と
減少して行くとき、溶接電流Ｉとアーク電圧Ｅはそれぞ
れ（I2,E2），（I0,E0），（I1,E1）と変化する。なお
図（ｂ）に示した定電流電源の場合はI0＝I1＝I2であ
る。
このアーク長laの変動は距離Exによつて引きおこされる
がアーク長laの変化による溶接電流Ｉあるいはアーク電
圧Ｅの変化は距離Exの変化が大幅でなければ、距離Exと
直線関係で変化する。第２図に示すように隅肉溶接にお
いて電極ノズル１が回転するとワイヤ３の位置に応じて
距離Exは正弦波を基準形として変化するから、溶接電流
I,アーク電圧Ｅもワイヤ３の位置に対応して正弦波を基
準形として変化する。なお、この関係は消耗電極のみな
らず、非消耗電極でも成立する。
がアーク長laの変化による溶接電流Ｉあるいはアーク電
圧Ｅの変化は距離Exの変化が大幅でなければ、距離Exと
直線関係で変化する。第２図に示すように隅肉溶接にお
いて電極ノズル１が回転するとワイヤ３の位置に応じて
距離Exは正弦波を基準形として変化するから、溶接電流
I,アーク電圧Ｅもワイヤ３の位置に対応して正弦波を基
準形として変化する。なお、この関係は消耗電極のみな
らず、非消耗電極でも成立する。
第５図（ａ），（ｂ）は回転するワイヤ３すなわちアー
クの位置に対応して変化するアーク電圧Ｅおよび溶接電
流Ｉの波形を示す。図において（ａ）はアーク電圧Ｅの
波形、（ｂ）は溶接電流Ｉの波形であり、それぞれの波
形は上下逆転した形状となる。なお、図（ｂ）に示した
溶接電流Ｉの波形は定電圧特性の溶接電源のみで得るこ
とができ、アーク電圧Ｅの波形は定電圧特性，定電流特
性のいずれの溶接電源においても得られることは第４図
（ａ），（ｂ）から明らかである。
クの位置に対応して変化するアーク電圧Ｅおよび溶接電
流Ｉの波形を示す。図において（ａ）はアーク電圧Ｅの
波形、（ｂ）は溶接電流Ｉの波形であり、それぞれの波
形は上下逆転した形状となる。なお、図（ｂ）に示した
溶接電流Ｉの波形は定電圧特性の溶接電源のみで得るこ
とができ、アーク電圧Ｅの波形は定電圧特性，定電流特
性のいずれの溶接電源においても得られることは第４図
（ａ），（ｂ）から明らかである。
第５図（ａ），（ｂ）において、実線で示した波形は第
２図，第３図に示すように開先のルート９と電極ノズル
１の回転軸心17とがΔＸずれている場合、破線で示した
波形はずれていない場合すなわちワイヤ３の位置Cfと位
置Crを結んだ線が開先のルート９と一致した場合を示
す。
２図，第３図に示すように開先のルート９と電極ノズル
１の回転軸心17とがΔＸずれている場合、破線で示した
波形はずれていない場合すなわちワイヤ３の位置Cfと位
置Crを結んだ線が開先のルート９と一致した場合を示
す。
第５図（ａ），（ｂ）の破線に示すように、開先のルー
ト９と電極ノズル１の回転軸心17がずれていないとき
は、ワイヤ３の位置Cfを中心として波形は左右対象であ
るが回転軸心17が開先のルート９からずれているとワイ
ヤの位置Cfを中心とした波形は非対象となる。この波形
の非対象を検出し、修正することによりＸ軸方向のずれ
量ΔＸを修正することができる。すなわち波形をCf点を
中心として溶接方向に対して左右に分割し、分割した波
形を各々Cf点から一定角度φＯの間だけ取り出し、この
角度φＯ間で作る波形の面積SL,SRを求めて、この面積S
LとSRが等しくなるように溶接トーチをＸ軸方向に修正
することにより回転軸心17を開先のルート９と一致させ
ることができる。
ト９と電極ノズル１の回転軸心17がずれていないとき
は、ワイヤ３の位置Cfを中心として波形は左右対象であ
るが回転軸心17が開先のルート９からずれているとワイ
ヤの位置Cfを中心とした波形は非対象となる。この波形
の非対象を検出し、修正することによりＸ軸方向のずれ
量ΔＸを修正することができる。すなわち波形をCf点を
中心として溶接方向に対して左右に分割し、分割した波
形を各々Cf点から一定角度φＯの間だけ取り出し、この
角度φＯ間で作る波形の面積SL,SRを求めて、この面積S
LとSRが等しくなるように溶接トーチをＸ軸方向に修正
することにより回転軸心17を開先のルート９と一致させ
ることができる。
ここで角度φＯの範囲は５°から180°とする。角度φ
Ｏを５°以上としたのは角度φＯが５°未満となると波
形にのるノイズの影響を受け易くなるからである。
Ｏを５°以上としたのは角度φＯが５°未満となると波
形にのるノイズの影響を受け易くなるからである。
次に溶接トーチの高さ方向すなわちＹ軸方向の距離制御
について説明する。
について説明する。
上記Ｘ軸方向のならいと同様の方法により、面積Ｓ′Ｌ
と面積Ｓ′Ｒの和Ｓを求め、この面積の和Ｓと基準値SO
とを比較して、この差Ｓ−SOが零となるように溶接トー
チの高さを制御する。基準値SOは溶接トーチの高さの適
正値に対応して予じめ設定するが、溶接トーチの高さが
適正値のときの上記面積の和Ｓの値を記憶保持しておけ
ば良い。また面積の和Ｓの値はアークの回転の１回もし
くは整数ｎ回の値、すなわち とする。この整数ｎの最大は、一般にはアークの毎秒の
回転数以下が適当である。
と面積Ｓ′Ｒの和Ｓを求め、この面積の和Ｓと基準値SO
とを比較して、この差Ｓ−SOが零となるように溶接トー
チの高さを制御する。基準値SOは溶接トーチの高さの適
正値に対応して予じめ設定するが、溶接トーチの高さが
適正値のときの上記面積の和Ｓの値を記憶保持しておけ
ば良い。また面積の和Ｓの値はアークの回転の１回もし
くは整数ｎ回の値、すなわち とする。この整数ｎの最大は、一般にはアークの毎秒の
回転数以下が適当である。
上記のようにして溶接トーチのＸ軸方向およびＹ軸方向
の位置を修正することにより隅肉溶接のならいが可能と
なる。
の位置を修正することにより隅肉溶接のならいが可能と
なる。
上記開先ならい制御方法を第６図に示した制御回路のブ
ロツク図に基づいて説明する。
ロツク図に基づいて説明する。
まず電圧検出路60でアーク電圧Ｅを検出し、このアーク
電圧Ｅとあらかじめ設定器61に設定してあるアーク電圧
の平均値である基準電圧EOとの差Ｅ−EOを差動増幅器62
で演算する。この演算した値Ｅ−EOがスイツチ63で溶接
方向に対して左側であるＬ側と右側であるＲ側に分割さ
れる。スイツチ63による分割のタイミングはスイツチン
グ論理回路64からの指令信号で行なう。スイツチング論
理回路64は回転位置検出器65で検出したワイヤ３の回転
角φと、あらかじめ定めた５°から180°の範囲の一定
の角度φＯを設定したφＯ設定器66の出力φＯ例えば45
°とを比較演算し、ワイヤ３の回転角が−45°から０°
までの区間をＬ区間とし、この区間の波形がスイツチ63
のＬ側から出力されて積分器67で積分される。同様にし
て回転角が０°から45°までのＲ区間の波形がスイツチ
63のＲ側から出力されて積分器68で積分される。ｎ設定
器69は、これらの積分の処理回数ｎが設定されており、
積分器67,68はスイツチング論理回路64を介して出力さ
れるｎ回分のアークの回転に対して波形積分を行ない、
その出力SLおよびSRを記憶器70,71に出力する。記憶器7
0,71は積分器67,68から入力した信号SLおよびSRをｎ回
毎に記憶保持を繰り返しながらSL,SRを差動増幅器72お
よび加算器73に出力する。差動増幅器72では、この信号
の差SL−SRを求め、この値をドライバ74に入力してＸ軸
モータ75を駆動し、上記差SL−SRが零になるようにす
る。
電圧Ｅとあらかじめ設定器61に設定してあるアーク電圧
の平均値である基準電圧EOとの差Ｅ−EOを差動増幅器62
で演算する。この演算した値Ｅ−EOがスイツチ63で溶接
方向に対して左側であるＬ側と右側であるＲ側に分割さ
れる。スイツチ63による分割のタイミングはスイツチン
グ論理回路64からの指令信号で行なう。スイツチング論
理回路64は回転位置検出器65で検出したワイヤ３の回転
角φと、あらかじめ定めた５°から180°の範囲の一定
の角度φＯを設定したφＯ設定器66の出力φＯ例えば45
°とを比較演算し、ワイヤ３の回転角が−45°から０°
までの区間をＬ区間とし、この区間の波形がスイツチ63
のＬ側から出力されて積分器67で積分される。同様にし
て回転角が０°から45°までのＲ区間の波形がスイツチ
63のＲ側から出力されて積分器68で積分される。ｎ設定
器69は、これらの積分の処理回数ｎが設定されており、
積分器67,68はスイツチング論理回路64を介して出力さ
れるｎ回分のアークの回転に対して波形積分を行ない、
その出力SLおよびSRを記憶器70,71に出力する。記憶器7
0,71は積分器67,68から入力した信号SLおよびSRをｎ回
毎に記憶保持を繰り返しながらSL,SRを差動増幅器72お
よび加算器73に出力する。差動増幅器72では、この信号
の差SL−SRを求め、この値をドライバ74に入力してＸ軸
モータ75を駆動し、上記差SL−SRが零になるようにす
る。
一方加算器73では信号SLとSRが加算され、この加算値SL
＋SRは差動増幅器76の一方の入力端に入力される。また
SL＋SRの初期値すなわち適正溶接トーチ高さに相当する
値SOが記憶器77に記憶保持され、この値が差動増幅器76
の他方の入力端に入力され、差動増幅器76で（SL＋SR）
−SOが求められ、ドライバ78に入力されてＹ軸モータ79
を駆動して溶接トーチのＹ軸方向高さを制御する。な
お、Ｙ軸方向の制御に用いた信号値SLとSRは簡単のため
にＸ軸方向の制御に用いた信号SLとSRと同一にしている
が、必ずしも同一の回転角度φＯにおける積分値に限ら
れるものでない。
＋SRは差動増幅器76の一方の入力端に入力される。また
SL＋SRの初期値すなわち適正溶接トーチ高さに相当する
値SOが記憶器77に記憶保持され、この値が差動増幅器76
の他方の入力端に入力され、差動増幅器76で（SL＋SR）
−SOが求められ、ドライバ78に入力されてＹ軸モータ79
を駆動して溶接トーチのＹ軸方向高さを制御する。な
お、Ｙ軸方向の制御に用いた信号値SLとSRは簡単のため
にＸ軸方向の制御に用いた信号SLとSRと同一にしている
が、必ずしも同一の回転角度φＯにおける積分値に限ら
れるものでない。
また、上記実施例では第１図に示すようにならい軸のＹ
軸方向が電極ノズルの回転軸心と一致する場合を示した
が第７図に示すようにならい軸が下板７に平行なＸ軸
と、このＸ軸に直交するＹ軸の場合であつても上記実施
例と同様い開先ならい制御を行なうことができる。この
場合は第６図に示した制御回路のブロツク図中破線部で
示した駆動回路は第８図に示すように加算器81,82およ
びインバータ83を加えてＸ軸モータ75,Y軸モータ79を駆
動するようにする。
軸方向が電極ノズルの回転軸心と一致する場合を示した
が第７図に示すようにならい軸が下板７に平行なＸ軸
と、このＸ軸に直交するＹ軸の場合であつても上記実施
例と同様い開先ならい制御を行なうことができる。この
場合は第６図に示した制御回路のブロツク図中破線部で
示した駆動回路は第８図に示すように加算器81,82およ
びインバータ83を加えてＸ軸モータ75,Y軸モータ79を駆
動するようにする。
また、上記実施例においては、アーク電圧波形を検出し
て開先ならい制御を行なう場合について説明したが、定
電圧特性の溶接電源を使用した場合には第５図（６）に
示す溶接電流波形を検出しても上記実施例と同様に開先
ならい制御を行なうことができる。
て開先ならい制御を行なう場合について説明したが、定
電圧特性の溶接電源を使用した場合には第５図（６）に
示す溶接電流波形を検出しても上記実施例と同様に開先
ならい制御を行なうことができる。
さらに、上記実施例は偏心孔を有する電極ノズル１でワ
イヤ３を回転した場合について説明したが例えば第９図
に示すように電極ノズル１の軸心にワイヤ３通過孔を設
けて、電極ノズル１が自動調心ベアリング20を介して円
軌道を描くように回転させるなどしてワイヤを同心円状
に回転させれば上記実施例と同様の作用を奏することが
できる。
イヤ３を回転した場合について説明したが例えば第９図
に示すように電極ノズル１の軸心にワイヤ３通過孔を設
けて、電極ノズル１が自動調心ベアリング20を介して円
軌道を描くように回転させるなどしてワイヤを同心円状
に回転させれば上記実施例と同様の作用を奏することが
できる。
この発明は以上説明したように回転アークの電圧波形あ
るいは溶接電流波形を検出し、この検出した波形に基づ
いて溶接トーチの開先ならい制御を行なうようにしたか
ら、直接開先を検出する検出器を不要とし、かつ高精度
で開先ならいを行なうことができる。
るいは溶接電流波形を検出し、この検出した波形に基づ
いて溶接トーチの開先ならい制御を行なうようにしたか
ら、直接開先を検出する検出器を不要とし、かつ高精度
で開先ならいを行なうことができる。
またアークそのものの位置を検出して溶接トーチの位置
を修正するから、リアルタイムでアークそのものの位置
を修正できる効果を有する。
を修正するから、リアルタイムでアークそのものの位置
を修正できる効果を有する。
第１図はこの発明に使用する溶接装置の概略構成図、第
２図は上記装置による溶接部の拡大側面図、第３図は第
２図のＹ軸方向から見たワイヤ配置図、第４図（ａ），
（ｂ）は溶接電源の特性図を示し、（ａ）は定電圧特性
図、（ｂ）は定電流特性図、第５図（ａ）はアーク電圧
波形図、（ｂ）は溶接電流波形図、第６図は制御回路の
ブロツク図、第７図は他の実施例の概略構成図、第８図
は第７図に示した実施例の制御回路の一部を示すブロツ
ク図、第９図は他の実施例を示す斜視図、第10図は高速
回転アーク隅肉溶接方法の概要を示す斜視図である。 ２……回転モータ、７……下板、８……立板、10……溶
接トーチ、12……Ｘ軸ならい機構、13……Ｙ軸ならい機
構。
２図は上記装置による溶接部の拡大側面図、第３図は第
２図のＹ軸方向から見たワイヤ配置図、第４図（ａ），
（ｂ）は溶接電源の特性図を示し、（ａ）は定電圧特性
図、（ｂ）は定電流特性図、第５図（ａ）はアーク電圧
波形図、（ｂ）は溶接電流波形図、第６図は制御回路の
ブロツク図、第７図は他の実施例の概略構成図、第８図
は第７図に示した実施例の制御回路の一部を示すブロツ
ク図、第９図は他の実施例を示す斜視図、第10図は高速
回転アーク隅肉溶接方法の概要を示す斜視図である。 ２……回転モータ、７……下板、８……立板、10……溶
接トーチ、12……Ｘ軸ならい機構、13……Ｙ軸ならい機
構。
Claims (1)
- 【請求項１】アークを高速回転させながら行なう隅肉溶
接方法において （イ）上記回転するアークのアーク電圧波形又は溶接電
流波形を検出し、 （ロ）上記電圧波形又は電流波形を溶接進行方向前方点
Cfを中心として左右に５°以上180°以下の範囲で一定
の角度φＯに分割し、 （ハ）左右に分割した上記電圧波形又は電流波形を積分
し、電圧波形又は電流波形と左方の回転角（−φＯ〜
０）で作る面積SL及び電圧波形又は電流波形と右方の回
転角（０〜φＯ）で作る面積SRを求め、 （ニ）上記面積の差SL−SRを演算し、この差が零になる
ように溶接トーチを開先の幅方向に修正し、 （ホ）且つ、上記電圧波形又は電流波形を溶接進行方向
前方点Cfを中心として左右に５°以上180°以下の範囲
で一定の角度φ′Ｏに分割し、 （ヘ）左右に分割した上記電圧波形又は電流波形を積分
し、電圧波形又は電流波形と左方の回転角（−φ′Ｏ〜
０）で作る面積Ｓ′Ｌ及び電圧波形又は電流波形と右方
の回転角（０〜φ′Ｏ）で作る面積Ｓ′Ｒを求め、 （ト）上記面積の和Ｓ′Ｌ＋Ｓ′Ｒを演算し、この和が
あらかじめ定められた基準値SOと等しくなるように溶接
トーチ高さを修正する ことを特徴とする高速回転アーク隅肉溶接の開先ならい
制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9099485 | 1985-04-30 | ||
| JP60-90994 | 1985-04-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62248571A JPS62248571A (ja) | 1987-10-29 |
| JPH0671661B2 true JPH0671661B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=14014060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61094905A Expired - Lifetime JPH0671661B2 (ja) | 1985-04-30 | 1986-04-25 | 高速回転ア−ク隅肉溶接の開先ならい制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4704513A (ja) |
| JP (1) | JPH0671661B2 (ja) |
| KR (1) | KR900003972B1 (ja) |
| CN (1) | CN1006866B (ja) |
| CA (1) | CA1253218A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009518189A (ja) * | 2005-12-26 | 2009-05-07 | コレア インスティテュート オブ インダストリアル テクノロジー | レーザー回転アークハイブリッド溶接装置およびその方法 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0630809B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1994-04-27 | フアナツク株式会社 | 自動ア−ク溶接機の制御装置 |
| JPH078437B2 (ja) * | 1987-01-26 | 1995-02-01 | 日本鋼管株式会社 | ア−ク溶接方法 |
| DE3844124A1 (de) * | 1987-12-28 | 1989-07-06 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Automatisches kopierverfahren fuer einen schweissbrenner in einem bogenschweissroboter |
| EP0367850B1 (en) * | 1988-11-08 | 1993-03-03 | Nkk Corporation | Apparatus for automatically fillet-welding object to be welded comprising rectangular bottom plate and four side plates tack-welded substantially vertically to said bottom plate |
| EP0367861B1 (en) * | 1988-11-11 | 1993-03-17 | Nkk Corporation | Apparatus for automatically fillet-welding object to be welded comprising rectangular bottom plate and four side plates tack-welded substantially vertically to said bottom plate |
| JPH074667B2 (ja) * | 1989-09-28 | 1995-01-25 | 日本鋼管株式会社 | アークセンサによる開先自動倣い制御方法 |
| JP2570015B2 (ja) * | 1991-08-28 | 1997-01-08 | 日本鋼管株式会社 | 溶接安定性の判定方法及び装置 |
| US5495090A (en) * | 1992-06-29 | 1996-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Welding robot |
| JP2921390B2 (ja) * | 1994-04-12 | 1999-07-19 | 日本鋼管株式会社 | 升目溶接ロボット |
| US5541382A (en) * | 1994-05-25 | 1996-07-30 | Reynolds Metals Company | Method and apparatus for spot welding |
| DE4446557C1 (de) * | 1994-12-24 | 1996-05-02 | Ulrich Prof Dr Ing Dilthey | Verfahren und Vorrichtung zum Führen eines Schweisskopfes |
| US9403233B2 (en) | 2011-12-16 | 2016-08-02 | Illinois Tool Works Inc. | DC electrode negative rotating arc welding method and system |
| US9511442B2 (en) * | 2012-07-27 | 2016-12-06 | Illinois Tool Works Inc. | Adaptable rotating arc welding method and system |
| CN104162754B (zh) * | 2013-05-20 | 2016-03-16 | 多维联合集团有限公司 | 一种可调焊枪的焊接机 |
| US10543551B2 (en) | 2013-09-16 | 2020-01-28 | Illinois Tool Works Inc. | Synchronized rotating arc welding method and system |
| US10953484B2 (en) | 2013-09-16 | 2021-03-23 | Illinois Tool Works Inc. | Narrow groove welding method and system |
| KR101798091B1 (ko) * | 2017-06-22 | 2017-11-15 | 김명기 | 균일한 비드가 형성되는 용접방법 |
| CN109570701B (zh) * | 2019-01-18 | 2024-06-25 | 闫国庆 | 一种旋转电弧传感器 |
| CN111360380B (zh) * | 2020-03-30 | 2022-05-13 | 江苏科技大学 | 一种用于薄板的旋转埋弧高速焊接方法 |
| CN114669838B (zh) * | 2022-05-07 | 2024-04-30 | 广船国际有限公司 | 一种t型角焊缝的焊接方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5791877A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Rotary arc welding method |
| JPS6046870A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-13 | Hitachi Ltd | 溶接線倣い制御装置 |
-
1986
- 1986-04-22 KR KR1019860003101A patent/KR900003972B1/ko not_active Expired
- 1986-04-23 CA CA000507354A patent/CA1253218A/en not_active Expired
- 1986-04-24 US US06/855,441 patent/US4704513A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-25 JP JP61094905A patent/JPH0671661B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-30 CN CN86103033A patent/CN1006866B/zh not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009518189A (ja) * | 2005-12-26 | 2009-05-07 | コレア インスティテュート オブ インダストリアル テクノロジー | レーザー回転アークハイブリッド溶接装置およびその方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1006866B (zh) | 1990-02-21 |
| KR860007992A (ko) | 1986-11-10 |
| CN86103033A (zh) | 1987-10-07 |
| JPS62248571A (ja) | 1987-10-29 |
| CA1253218A (en) | 1989-04-25 |
| US4704513A (en) | 1987-11-03 |
| KR900003972B1 (ko) | 1990-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0671661B2 (ja) | 高速回転ア−ク隅肉溶接の開先ならい制御方法 | |
| JP3039196B2 (ja) | アークセンサー | |
| JPH0426948B2 (ja) | ||
| JPH0671662B2 (ja) | ト−チ角度制御方法 | |
| JPH0671667B2 (ja) | 溶接ト−チの溶接線追従制御方法 | |
| JP3230476B2 (ja) | アーク溶接におけるルートギャップの検出方法 | |
| JP2531312B2 (ja) | 多電極回転ア―ク溶接方法 | |
| JPH0191964A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
| JP3115206B2 (ja) | アークセンサ装置 | |
| JP3152063B2 (ja) | 電極回転式非消耗電極アーク溶接における開先倣い方法及び開先倣い制御装置 | |
| JP3183038B2 (ja) | 電極回転式非消耗電極アーク溶接における開先倣い方法及び開先倣い制御装置 | |
| JP3323935B2 (ja) | アークセンサ | |
| JPH0461753B2 (ja) | ||
| JPH0426947B2 (ja) | ||
| JPH01148465A (ja) | 高速回転アークパルス隅肉溶接法 | |
| JPS6224870A (ja) | 回転ア−ク隅肉溶接方法 | |
| JPS6380971A (ja) | ル−ト間隙の検出方法 | |
| JPH0671665B2 (ja) | 仮付ビ−ドの検出方法 | |
| JPH0426945B2 (ja) | ||
| JPS5825874A (ja) | 溶接電極位置検出方法 | |
| JPH0671660B2 (ja) | ２電極高速回転ア−ク隅肉溶接方法 | |
| JPH0420709B2 (ja) | ||
| JPS58176076A (ja) | ア−ク溶接方法 | |
| JPH074667B2 (ja) | アークセンサによる開先自動倣い制御方法 | |
| JP2002160061A (ja) | 横向き開先の溶接制御方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |