JPS5922941Y2 - 溶接線確認装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、溶接線をセンサにより検出し、溶接トーチが
被溶接物の溶接線に対して、所定の位置にあるか否かを
確認するだめの装置に関するもので゛ある。

被溶接物を固定して、溶接Ｉ・−チを定められた軌跡に
沿って移動させて溶接を行なうが、あるいは溶接トーチ
を固定とし、被溶接物を回転させたり、直線移動させた
りすることにより、溶接トーチと被溶接物とを相対的に
移動させて溶接を行なう自動溶接装置においては、溶接
Ｉ・−チは機械的に定められた位置にあるため、被溶接
物に対する溶接トーチの描く軌跡は溶接装置を基準とし
て定められた固定の軌跡を描くことになる。

これに対して、被溶接物の溶接線は必らずしも正規の位
置にあるとは限らず、多少のずれが生じる。

もしこの位置すれか゛いちじるしいときには、溶接トー
チの軌跡と溶接線とが離れすぎて満足な溶接結果が得ら
れなくなる。

この対策としては、溶接トーチと同時にセンサを移動さ
せて、溶接線の位置のずれを検出し、溶接トーチの位置
を溶接線に倣わせる方式、溶接トーチを溶接線と直角方
向にオシレートさせて、幅広く溶接する方法が採用され
ている。

しかし、倣い装置は、溶接トーチの位置調整機構や制御
装置が複雑かつ高価となり、オシレーＩ・法は位置ずれ
の許容範囲に限度があり、大量生産方式の溶接装置には
採用し難い。

一般に大量生産を目的とした被溶接物は、生産ロット毎
に、被溶接物の溶接線の位置はばらつくが、同一ロット
内のばらつきは小さく、溶接結果にほとんど影響を与え
ないことが多い。

したがって、特別に高価な倣い装置を取付けなくても、
単純な形状（直線あるいは円）であれば、１個のセンサ
、複雑な曲線でも数個のセンサによって、溶接開始前に
溶接線の位置が溶接トーチの描く定められた軌跡に対し
て許容範囲にあるか否かを確認すれば、前述した従来方
式のように複雑高価な装置を用いずども寸−分満足な溶
接結果が得られる。

しかし、従来の溶接線確認装置では、センサと増幅器と
が個々に接続され、複数個のセンサによって、溶接線の
位置を確認する場合にセンサと同数の増幅器を必要とし
、割高となっていた。

本考案は、センサを溶接線に応じて必要数だけ設け、全
センサの出力を切替回路を有する判別回路を通して、１
つの増幅器に入力して、１つでも溶接線位置不良の信号
があれば、その被溶接物は溶接線不良として警報または
溶接機停止の信号を出力するようにしたもので、増幅器
の数量がいちじるしく低減され、経済的な溶接線確認装
置を提供するものである。

第１図は本考案の装置を、パイプの突合せ円周継ぎ溶接
に用いたときの説明図である。

同図において１は溶接線位置の検出センサであり、この
場合は上、下、左、右の４箇所に設けである。

検出センサ１は溶接線の位置が良好な場合に低レベル信
号（Ｌ信号）、不良の場合に高レベル信号（Ｈ信号）を
出力するものとする。

２，２′は被溶接物のパイプであり、溶接線３において
突合わされている。

４は検出センサ１の各出力信号を入力とする判別回路、
５は増幅器、６は出力リレーである。

もちろん判別回路４の出力をそのまま利用で゛きるとき
は、増幅器５および出力リレー６は省略できる。

溶接に先立ち検出センサ１は、図示しない移動機構によ
り、それぞれ被溶接物２の表面に接近させられる。

検出センサ１が被溶接物２に近接した後にそれぞれの出
力は判別回路４において判別され、これらのうち一つで
もＨ信号（溶接線の位置不良信号）のものか゛あれは゛
判別回路４の出力もＩ（信号となり、増幅器５により増
幅され、出力リレー６を励磁し動作させる。

出力リレー６の接点により、溶接線不良表示または溶接
機停止を行なわせる。

検出センサ１の出力特性が逆、即ち溶接線の位置良好に
よりＨ信号、溶接線の位置不良によりＬ信号のときは、
判別回路４にＡＮＤ回路を使用し、増幅器５とし、て反
転増幅器を使用すればよい。

第２図は判別回路４の具体的な実施例を示す概略接続図
である。

同図において４０１はパルス発振器７から出力されるパ
ルスで歩進動作を行うステッピングリレーであり、４０
１Ｃはそのカウントコイル、４０１ａはステッピング動
作をする接点、４０１Ｒは接点４０１ａを最初の位置に
復帰させるためのノセットコイルである。

また４０２は増幅器、ＣＲは出力リレーである。

さらに８はリセット用押ボタンスイッチを示し、１ａ〜
１Ｘは溶接線検出センサを示す。

検出センサ１ａ〜１Ｘを所定の位置に設定した後に、ス
テッピングリレー４０１をパルス発振器７の出力信号に
より駆動し、検出センサ１ａから順次にその出力を増幅
器４０２に接続していく。

この過程で検出センサ１ａ〜１Ｘのうちいずれか一つで
も溶接不良信号（例えば高レベル信号）を出力していれ
ば゛、そのところに接点４０１ ａが゛きたときに増幅
器４０２は高レベル信号を出力し、出力リレーＣＲを励
磁し動作させる。

その結果、出力ＪレーＣＲの常開接点ＣＲａ２が閉じて
警報を発するとともに、出力リレーＣＲのコイルは接点
ＣＲａ。

によって電源＋Ｅに直接接続されて自己保持し溶接線の
位置が不良であることを記憶する。

なおステッピングリレー４０１を図に示した機械的なス
テッピングリレーを用いるかわりにＩＣなどを用いて無
接点化をはかることも可能である。

本考案に使用するセンサーの一例として第３図に磁気的
に溶接線の位置を検出するセンサの例を示す。

第３図において、１０１は励磁コイルであり、鉄心１０
２に捲回されており電源Ｓによって交流電流を流してお
く。

Ｗは被溶接物であって、突合せ部Ｗ。を溶接するものと
する。

１０３．１０３’は差動的に相互接続された検出コイル
であって、励磁コイル１０１による交流磁流によって、
第４図に示す電圧ｅ１０３．ｅ１０３′か゛誘起される
。

センサの出力としては２つの検出コイルが差動的に接続
されているために、センサの中心が突合せ部Ｗ。

と一致しているときは、差電圧（ｅ１０３−ｅ１０３′
）はホホ零となり、Ｗ。

から少しはなれると急速に増大し、溶接線からはずれた
ことを明確に示す。

第４図はこのときの出力値の変化を示したものである。

同図において、横軸はセンサと溶接線Ｗ。

との相対的位置を示し、縦軸は出力電圧である。

同図かられかるように、出力電圧がほぼ零となる部分を
溶接線と判定する。

本考案に使用する溶接線検出のセンサとしては第３図に
示したような非接触で磁気的性質を利用したもの以朴に
、光源と光電素子を用いたもの、超音波を利用したもの
など、他の６式の非接触式のセンサでもよく、また溶接
線に開先を有するときやすみ肉溶接のような場合には溶
接線に直接接触子を触れさせる方式のセンサでもよい。

以−Ｌのように本考案の装置によれば、溶接線を検出す
べき位置に対応するだけの数のセンサを設け、これらの
出力信号を単一の判別回路に導くことにより溶接トーチ
の位置に対する被溶接物の溶接線の位置の良否を確認す
ることかで゛きるので装置が簡単となり安価に製作で゛
きるばかりではなく使用部品か少なくなるがら放障もほ
とんと゛なくなる。

さらに個々のセンサの出力信号の値そのものを比較する
ものではなく、高レベル出力が低レベル出力かによって
のみ判別するので、個々のセンサや増幅器の出力信写′
のレベルを厳密に一致させる必要がなく調整が簡単で、
かつ長期の使用中においても再調整の必要がなくなるか
ら長期にわたって信頼性の高い装置が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置の例を示す説明図、第２図は判別
回路の例を示す接続図、第３図は検出センサの例を示す
図、第４図は第３図のセンサの各部の出力を示す図で゛
ある。 １・・・検出センサ、２，２′・・・被溶接物、３・・
・溶接線、４・・・判別回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接１・−チに対応する被溶接物の溶接線の位置を検出
   する複数のセンサと、少なくとも前記センサの数に相当
   する数の入力端子を有し各入力端子の人力信号を順次切
   替えるステップ回路と前記ステップ回路により切替えて
   供給される各センサの出力信号のうち１つでも溶接線の
   位置不良を示す信号があるときにこれを記憶して警報ま
   たは溶接機停止信号を出力する記憶回路とからなる判別
   回路とを具備した溶接線確認装置。