JPS6018277A - 開先溶接制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定電圧特性を有する目動アーク溶接槻における
開先溶接制御装置に関する。

自動アークＨｉｉ装置で開先の溶ｊ妾を行う場合、溶接
線を検出するには、接触形、非接触形のセンサを用いて
検出する方式（実開昭５５−８８３７２号公報）と、溶
接トーチを開先内で揺動（ウィービング）する過程で開
先の左右両端部における溶接屯流、電圧の変化を溶接′
電流検出器によって検出し、開先の溶接線を倣う方式と
が従来から汎く用いられている（特開昭５２−１０７７
３号公報）。

上記両方式のうち前者の方式は、アークの熱。

光、スパッタ、ヒユームなど溶接に伴って必然的に生じ
る各現象が影響を与えて検出精度が悪くなるし、耐久性
にも問題があり、さらに取付位置、スペースの面での制
約があるのが欠点とされていた。

一方、後者の方式は開先の頂角部（Ｈ）（第４図参照）
では溶接物の溶は込みが非常に起り易いので平板面との
違いが無くなり、従って開先頂角部を溶接電流の変化と
して捕え難い欠点を有していた。

さらに、この方式は第５図に示すように浴接利の仮り結
合の時点で目ちがいＣレベルが狂った結合状態）がある
と、レベルの低い方の開先頂角部旧）が先に溶接が終っ
てしまうので、その側における爾後の検出が行えなくな
ることから、はじめの溶接材組付けを慎重に行わねばな
らなく、また、溶接電流の検出だけで開先案内のだめの
信号に依存していたのでは、特に多層盛り溶接を行なう
場合に開先に接離する高さ方向の昇降動制御８について
も電流の変化を検出して行なっている関係上、揺動の反
転と毘さの変更とを同時にするのか、いずれかを行なう
かの判断がつき難く、さらに外乱による電流変化に対し
ても同様であって、誤作動を起させないようにするには
制御系が頗る複雑となる欠点があった。

このように従来の各種開先溶接線検出方式による自動溶
接装置では、いずれも問題点を有していた事実に着目し
て本発明は成されたものであり、上述せる諸欠陥を排除
するべく特に溶接′電流検出方式をベースとしながら、
該方式の不十分な点を位置検出器の位置検出戟能によっ
て補完すると共に、高さ制御と揺動の反転制御との間に
作動時１０］差をつけることによって、開先溶接線の揺
動反転位置を正価に検知すると共に、多層盛りを行なう
除の溶接トーチに対する間隔保持のための昇降動を確実
に行／ｊわしめて、目動１６接の精度同上を果させるこ
とを本発明ｔよ目的とするものである。

しかして本発明は、特に１対のテーパ壁面が形成するＶ
形開先を、溶接線方向の前進動、該前進ムカに略々直交
差する左右方向の揺動及び前記開先に接離する高さ方向
の昇降動を行なう溶接トーチによって多ノー盛り溶し妾
する自！助アーク溶プ妾機において溶接源流を、演出す
る電流検出器と、溶接トーチの左右方向の揺動量を相対
的な反位として検出する位置検出器と、該位置萩出器が
検出した検出信号のうちテーパ壁ｍｌ側で溶１に’　ト
ーチが＃ｉ動を反転した）：きの検出信号を最近のもの
を含んでさかのほること３個以上の数個について順次記
憶して−この各記憶値の算術平均値ならびにさらにその
半分値を演算することにより、現行の揺動に対するｊ反
意揺動１］ならびに仮想揺動中点を算出１−るとともに
、この仮、億ｊ讃動巾内で前記１反意（笛動中点を巾中
心、とし前記１反意揺動１１１の半分以下の巾を持つ中
央揺動領域ならびに前記仮想揺動ｒｌＪの両端部に前記
中央揺動領域とは別領域の細巾をそれぞれ持つ端部揺動
領域とを１設定する記憶演算回路と、溶接′トーチが前
記中央揺動領域内に存しており、かつ前記電流検出器の
検出値と予め設定した溶接電流基準値との差が一定値以
上であるときに、溶接トーチに対しＭｉＩ記昇記動降動
力を与える昇降動制御回路と、前記溶接トーチが揺動に
よって前記端部揺動領域内に存しており、かつ、溶接ト
ーチ（１１が開先テーパ壁面方間に移動しており、さら
に前記電流検出器の横出値が端部揺動領域に至る手前に
おいて記憶した溶接′電流値に比し所定値以上の差を有
して大きいときに溶接トーチに対し揺動方向を反転させ
る出力を与える揺動制御回路とによって開先溶接制御装
置を構成したものであって、テーパ壁面での揺動反転は
過去にかける最近の揺動中の平均値から仮想揺動ｌ］を
設定してこの揺動中を基準とした端部揺動領域内での電
流変化によって行なわせるようにしているので位置決め
を確実ならしめ、さらに、高さ制御と反転側副とを領域
をずらしてすなわち時間差をとって行なわせてぃ乙ので
、電流の変化が高さの変更を意味するか、揺動の反転を
意味するかを明確に区別することができて混乱を排除し
得るものであり、ここに検出ならびに作動の確実性を期
すという所期の目的は達成されるに至ったのである。

さらに第２番目の発明においては、前記記憶演算回路に
おいて、前記位置イ灸出器が検出した検出信号のうち前
段の肉盛り層における最後に両テーパ壁面で溶接トーチ
が揺動を反転したときの検出信号を前層仮想揺動中とし
て記憶して、これに数量を加えた値の揺動限界値を設定
する構成を付加する一方、前記揺動制御回路においても
、前記電流検出器の検出値が上昇しない事態が生じて、
位置検出器の検出信号が前記端部揺動領域を超えること
があったときに、前記Ｊｍ動限界値に達すれば溶１ｍ　
トーチに対し揺動方向を反転させる出力を与える構成を
付加したものであって、揺動量？ｌ１ｌｌはより確実に
行ｌ」われで、例えば目ちがいの場合にも反転を確実な
らしめる利点があり、開先におｔＪる多Ｊ−盛り溶接の
溶接線検出を精度よく行わせ得るに至ったのである。

以下さらに本発明の１実施例に係る溶接装置の具体的構
成を添付図面により詳細に説明する。

第１図は溶接物であるノズル（７）の溶接線に溶接トー
チｆｉｌを指向させて、Ｖ形開先の多層盛りアーク溶接
を行う溶接機であって、台車１２１から立設せしめた基
軸（３）には、アーム（４）が片持ちに支持されていて
、基軸（３）を中心とする一水平面内での旋回用能とな
している。

上記アーム（４）の先端部には縦軸（５）を上下の垂直
方向に軸支していて、この縦軸（５）は該軸周りの回動
可能（この回動軸をＲ軸と称す）にアーム（４）に軸支
されると共に、軸下端部にトーチ支持台（６）を水平方
向の摺動可能（この摺動軸をＸ軸と称す）、かつ縦軸（
５）に平行な軸を中心とする回動可能（この回動軸をＦ
軸と称す）ならび１こ垂直方向の昇降可能（この昇降軸
を２軸と称す）に備えている。

このトーチ支持台（６）の下部には、前記溶接トーチ（
１）を垂直面内での揺動可能（この摺動軸をＳ軸と称す
）に取り付けている。

従って前記溶接機はＺ、Ｒ，Ｘ、ＦおよびＳの各軸を操
作して三次元の運動を溶接トーチ（１）に行わせ得るよ
うになっており、台車（２）の移動とアーム（４）の旋
回とを行わせて縦軸（５）が前記ノズル（７）の縦中心
軸に略々合致するよう調整を行うものである。

一万、前記ノズル（７）は垂直方向から見た形が円をな
す相貫曲線により囲まれる鞍形の孔を有する大径主管（
８）と、この鞍形の孔に対応する曲面板（９Ｂ）に小径
枝管（９Ａ）を直立させて接続してなるノズル先部とを
、前記曲面板（９Ｂ）を大径主管（８）の鞍形孔に当て
合わせて結合したものであって、この結合部に生じる鞍
形パターンのＶ開先溶接線（［０）を前記溶接機によっ
て多層盛アーク溶接するものである。

」二連の構成になる溶接イ幾は、基軸（３）の移動とア
ーム（４）の旋回とを行わせて前記縦軸（５）ヲノズル
（７）の上方に督いて小径枝管（９）の管軸にほぼ同軸
した状態に保持し、Ｒ軸、ＦＩＩＩｌｉｌおよびＳ軸を
操作して、溶接トーチ（１）を溶接線（１０）に漸開し
た状態を保って小径枝管（９）の周りに回動させること
ができ、そしてＸ軸を操作して溶接線（１０）に直交差
して開先のｌ」方向に動く揺動（ウィービング）を行わ
せ、また、溶接線（［０）とＸ軸とに直交差するＸ軸を
操作して、浴接トーチ（１）先端と溶接線Ｏｏ）との間
の適正な間隔保持をとるための高さ方向の昇降動を行わ
せることが可能である。

なお、牙１図中、（ＩＩ）は溶接ワイヤを送るためのワ
イヤ送給装置である。

前記溶接機は定電圧特性の電源で溶接ワイヤ（５）を定
速送給しながら溶接を行うものであって、アーク長の自
己制御がなされるようになっており、この点は従来の溶
接機によって公知であるが、上記溶接機は溶接線（ｉｏ
）の検出ならびにアーク自動溶接を第２図々示の回路に
もとづいて確実に行うことが可能である点を特徴とする
ものであって、これを以下、第２図にもとづいて説明す
る。

第２図々示回路はＸ軸と２軸とに係るｆｔ１Ｊ　ｍｌｌ
絡路あって、溶接ユニット（ＭＵ）に流れる溶接電流を
検出する電流検出器＋１２１と、溶接トーチ（１）が基
準点（図示例は縦軸（５）あるいは該、縦軸（５）と一
体をなす固定部）に対する左右方向（開先の１Ｊ方向）
への移動量を検出する位置検出器＋１３１　（第２図参
照）との２個の検出器からの入力信号によってＸ軸と２
軸との２系、疏に区分された個別制御が成されるように
なっている。

なお、位置検出器（１３）は自動溶接に先立って、■開
先溶接線（１０）のｊ圧部に対する溶接トーチ（１）の
位置を教示するだめの位置検出要素として当然必要なも
のである。

先ず′鴫流検出器（撥を検出端とする４流検出ラインに
ついて説明すると、電流検出器＋１２の俣出悄号を絶縁
的に増巾する絶縁槽ｌｊ器（１７１と、信号の高周波ヲ
カットするローパスフィルタ（■８）と、このローパス
フィルタ（１８）の出力をさらに増１］する増巾器ｆ１
９１と、この増巾器ｕ９１のアナログ出力をディジタル
量に変換するＶｖ変換器（２０）とからなっていて、最
終段の７４７Ｄ変換器（２０）からのディジタル出力Ｑ
まマイクロコンピュータ伍）にお４−する電流比較演算
部０１）に、比較信号の１つとして入力される。

上記電流比較演算部＋２１）は予め設定した溶接電流基
準値とＡ／／／Ｄ変換器ｔ２０）からの出力とを後述す
る記憶演算回路（１（イ）からの指令にもとづいて比較
して、その差が一定値（しきい値）以上あるかないかを
判断して、このしきい値が一定値以上であって検出した
溶接電流の方が大きいときＢＺ軸に対して所定長例えば
０．５〜３Ｎだけ所定速度例えば１５０〜５００ラ一で
上昇させるだめのディジタル信号を発し、逆に溶接電流
の万が小さいときは同要領で下降させるためのディジタ
ル信号を発するようになっており、このディジタル信号
が発せられた場合には、昇降動制御回路（ｔＳの信号入
力部であるＺ軸制御演算部（２２１に入力される。

また、電流比較演算部＋２１１は、後述する中央揺動頭
載（ロ）内と該誼域（ロ）から端部揺動領域（ハ）に至
る中間頭域内との間の適当位置で記憶させた溶接電流値
（前記溶接電流基準値とは異なる値）とＡ／／Ｄ変換器
（２０）からの出力とを後述する記憶演算回路（■（イ
）からの指令にもとづいて比較し、その差が所定値（し
きい値）以上あるかないかを判断して、このしきい値が
所定値以上であって検出した溶接電流の万が大きいとき
にはＸ軸に対して反転信号を発するようになっており、
このディジタル反転信号が発せられた場合には、揺動制
御回路（１６）の信号入力部であるＸ軸制御演算ｆｌｔ
Ｂｔ２３ｉに入力される。

次に位置検出器１１３）を検出端とする位置検出ライン
は位置検出器（ｔ３）の検出信号を増巾する増巾器（２
４と、該増［ｌ］器（２４１のアナログ出力をディジタ
ル量に変換するＡＡ変換器（２５）とからなっていて、
最終段（１）　Ａ／ＤＬ　ｍ器（２５）のディジタル出
力はマ・ｆクロコンピユータ仏）における記憶演算部１
１４１　（該回路の詳細については後述する）に入力さ
れる。

前記昇降動制御回路（１５）はＺ軸に対して予め設定し
ておいた変位と速度で上昇あるいは下１ヰさせる出力を
与える回路であって、上記変位、速度を演算し、かつ上
昇あるいＶよ下降の方向を１旨示する２軸制翻演算部（
２２と、この醸算都（２４が発したディジタル出力をア
ナログ量に変換するＤ／、変換器シロ）と、該変換器（
２６）のアナログ出力を増巾してＺ軸用モータ（１≧）
に伝えるザーボ増中器（潤とからなっている。

一方、前記揺動回路（１６）は、Ｘ軸に対して揺動の反
転を行なわせる出力を与える回ＩＣ谷であって、揺動を
反転するための方向変換をＪａ示するＸ軸制御演算部１
２３）と、この演算部（２３）が発したディジタル出力
をアナログ量に変換するガ変換器（２８）と、該変換ａ
　１２８）のアナログ１出力を増巾してＸ軸用モータ（
ＭＸ）に伝えるサーボ増巾器儲とからなっている。

しかして記憶演算回路１１４１は、位置検出器（Ｉ３）
の検出信号を受けると後述する演算を行なって、電流比
較演算部（２Ｄを介し、ｚ軸制御演算部（２２）あるい
はＸ軸制御演算部材３）に対し演算結果を送るための判
断中枢部を形成している。

この記憶演算回路（ＩＩＩｌは溶接トーチ（１１の尚さ
制御と揺動反転制御とをタイミングをとって行なわせる
機能と、電流の変化によって播動反転位社を確認し難い
ときに強制的に反転を行なわせる機能とを有しており、
第３図を参照しながら説明すると、前記記憶演算回路（
１４１は記憶部と演算部とを有して両部の間で情報の授
受が可能であると共に、演算結果と入力情報、との比較
を行なった結果に応じた指令を出力し得るよう構成され
ている。

まず記憶部では位置検出器（Ｉ３）が検出した；検出信
号のうち、テーパ壁面部で溶＋ｇ　トーチ（１）が揺動
を反転したときの検出信号を最近のものからさかのほる
こと少なくとも３つの数個について順次記憶せしめるも
のであって、最近の侠出信号を記憶すると最遠に記憶し
た検出信号はキャンセルして富に３〜５個程度の所定数
の検出信号を記憶せしめておく。

一万、演算部は、記憶部で新たな検出信号が記憶される
毎に、この各記１意値の算術平均値を演算すると共に、
さらにこの半分値を演算することによって、１１１１者
の算術平均値を現在揺動中のＸ軸に対−Ｊ−る仮想揺動
ｒｌ］＋イ）として算出すると其に、後者の半分値を同
じく１反意揺動中点（す）として算出し、そして、前記
仮想ＪｉＢ動中点＋０１をｒｌ】中心として、前記仮想
揺！４１１Ｊ　Ｉｌｌ　（イ）の半分以下の＋ｐを待つ
中央揺動領域（０）を設定すると共に、前記仮、岨揺動
ｒｌｊ（イ）内において該１４ｉｉ　ｍ中（イ）の両端
部で中央揺動領域（ロ）とＱユ別ｉ泊域の届１１１」例
えばｊ缶動中（イ）の−１の巾を持つ端部揺動領域（ハ
）（ハ）を設定する。

か＼る設定を行なったところで記憶演算回路（Ｌ４）は
、現在揺動中の溶接トーチ（１）のｘＩｌ！ＩＩＩ縫位
が前記中央揺動領域（ロ）内に存している間、第１出力
を発して゛電流比較演算部（２Ｉ）に対して電流の比較
演算を行なわせ、高さ方向の２軸のｉｔｊ制御に備えし
める一万、Ｘ軸変位が前記端部揺動領域（ハ）（ハ）内
に存している間、第２出力を発して電流比較演算部（２
１１に対して電流の比較演算を行なわせ、左右方向のＸ
軸の制御に備えしめるように作動するものである。

なお、第２図において（３０）ば電流比較演算部＋２Ｄ
の溶接電流設定値（ディジタル量）をアナログ出力に変
換するＶＡｅ侯器、６１）はこのＤ／Ａ変換器（３０）
のアナログ出力を溶接ユニットに伝えるだめの絶縁増巾
器である。

Ｊａ　上７７）マイクロフンビューターが行う処理の内
容を第６図およびオフ図の如きフローチャート屹示す。

以上、Ｘ軸、ｚ軸に係る制御回路の構成および機能を説
明したが、この制御回路によって■形開完溶接線（１０
）の自動溶接を行なう場合をマイクロコンピュータ（Ａ
ｌの処理手順を示すオ６　区１　、オフ図のフロー線図
を併せ参照して説明すると、溶接位置が前記中央揺動領
域を口）内に存してし）るときｔこ、溶接電流が溶接電
流基準値に対して一定値以上の差があって大電流であれ
ば、溶接点に接近してＧ）るとしてＸ軸制御演算部（２
２）は昇降動制御回路（＋ｓ＋ｉこ上昇方間の指令を発
し、逆に小遁流であれば溶接点から離れているとして下
降方向の指令を発する。

かくして、ｚＩｌ！ｌｌＩの制御は溶接位１咥が中央揺
動領域（ロ）内に存しているときにのみ成される。

−万、溶接位置がテーパＵ面に接近する（中央揺動領域
（（ロ）刀為ら外れる）方向に移動してＧ）で、前記端
部揺動領域（ハ）内に存しており、かつ、溶接トーチが
開先テーパー面方向に移動しており、さらに溶接電流が
溶接直流設定値に対して大きくて所定値以上の差を荷し
ていると、チー／−、＋１壁面に達しているとしてＸ軸
制御演算部（２３）は匝ちに反転指令を発してＸ軸を反
転作動せしめる。

従って、テーパ壁面部での溶接トーチ（１）の揺動反転
は位置検出器（［ンの位Ｉ！検出信号と電流検出器（１
２１の′電流検出信号１との両者によって成され、扁さ
方向の制御とは検出位置、換言すれば時間をずらしてい
るため、Ｘ軸、ｚ軸の制御の間で干渉が成されることは
全然無くなり、電流検出器（■２）の逆出電流ζこよる
アーク電流制御方式に生じ易い作動不安定性を解消する
ことができる。

ところで、開先におけるテーパ壁面の位置ｃＸ軸の位置
）を過去数回のＸ軸の位置から算出した算術平均値によ
ってめて、この仮想揺ＫＪＪＩｉｌ　ｆイ）を基準とし
て′電流の変化を煮出することにより位Ｉ縦検出の誤動
作を防止できるのは以上の説明によって明らかであるが
、目ちがいなど何等かの原因で、電流の変化が検出し得
なかった場合、最悪の事態を考えると、Ｘ！ｌ！ｌＩＩ
はＷｌ−容限度一不まで停止することなく小径枝管（９
Ａ）から遠去かる方間に走り続けることとなり好ましく
ない。

そこで第３図に示すように、仮想揺動中（イ）の端の点
（ＴＤ’）から若干粍例えば６　ｒｐｘ外側の位ｗ（Ｔ
Ｅ）を設定してこの位ｉ［（ＴＨ）にＸ軸が達したなら
ば、Ｘ咄に対し強制的に反転作動の指令を与えるように
すれば、一応は最悪の事態を回避し得る。

しかしながら、これでも電流検出器（１りが反応しなく
て常に前記外側の位置（Ｔ、）ばかりを選んで反転を続
けたとすると、揺・勅が繰り返さｈる４ｇｉこ仮想揺動
中（イ）の設定が更新されてゆく機能上、仮想揺動中（
イ）は４１間ずつ広がって児極には本来、高さ制御、反
転制御を行なうべきである位置とは全く異なる軸回で各
制御が成されることとなって完全な対策がとられたとは
云い猛（・）。

か＼る点に鑑みて第２静目の発明ｅま、揺動１１］ｌこ
対して実際位置からかけ離れ１ハ１ように歯止めとなる
限界値を設定するようにして前述する不都合な事態が生
じないようにしたものである。

すなわち、第３図に示すように、仮想揺動巾ビ）から両
性側の位ｄでＸ軸に対し強制反転させるべき点（ＴＦ）
を、既往の反転位置のうちで特定したものを基準として
これに放間を７ＪＤ算した位置に設定しγζものであっ
て、前記記憶演算回路ｉ、ＩＪ　ｉこは、位雇極出器（
１３１が検出した横出伯号のうち前段の肉盛り盛におけ
る通液に両テーパ壁面部で溶接トーチ（１）が揺動を反
転したときの検出１Ｍ号の差をめて、これを前層仮想揺
動中に）として記・億し、かつこの揺動１」に）の両側
に畝り例えば牛ｗを夫々加算した値の揺動限界値（ＴＦ
　）を設定する＠成を付加せしめ、−万、揺動制御回路
（Ｌ６）には、溶接トーチ（１１の溶接位置ＣＸ軸）が
前記仮想揺ｗＪ中（イ）を超えた場合に、前記揺動限界
値ＣＴＦ’）に達したならば、溶接電流が増加しなくて
も強制的に揺動を反転せしめる構成を付加せしめるよう
にしたのである。

か＼る構成を付加せしめたことによって、目ちがいなど
何等かの原因で電流検出方式によるテーパ壁面のｌ庚出
ができなくても前ｊ−の反転位置を基準とした揺動限界
値（Ｔｙ’）以上にＸ軸がはみ出すことはなくなり、制
御の双定性をより向上することができる。

つづいて本発明の効果を述べると下記の通りである。

（【）　溶接トーチ（１）の高さ方間の制御は開先にお
ける揺動中央部の中央揺動領域（ロ）での溶接電流の変
化のみで行なわせ、才だ、テーパ壁面部の位呟検出＋ｒ
：ｌ光、熱などに影響を受け易い双械的、光学的な検出
器を用いずに、揺動又転の制御すよ過去数個の捕励反転
位−から平均的に算出しだ仮想揺動「１］（イ）を基準
としてこの’ｔ：ｍ　：ａ　＋ｌＩ　ｔイ）の端部にお
４ｉる前記中央揺動鎖酸（ｏｌとは別領域の端部揺動１
域（ハ）におけるｊ容ｊ妾７直流の変化により検出する
ようにしているので、異、：重の制御を同時的に行なわ
せることなくタイミングをずらしたことにより、溶接、
直流の変化を高さｉｆｉ’ｌ仰分又は反転制御聞分とし
て明媚に捕えることが０Ｊ能で相互の干渉が生じて混乱
を米すなどの不都合は解消される。

（１１）　第２番目の発明においてｖ、Ｊ：、溶接順流
の変化によるテーパ壁ｍｌの位置検出が不可能な場合を
考慮して、前層肉盛の最終に仙動反転したときの構出１
ｄ号から現行の揺動限界１１Ｍ　（ＴＰ）を設定し、こ
の揺動限界（ＴＦ”１以上は溶接トーチのＣよみ出しが
行なわれないようにしているので、自動溶イ要の制御信
頼性は同上し、かつ加工製品の品質をより商めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施列に１系る目動アーク溶接機の
概要示械イ４４図、第２１天（ｅよ第１図の溶接機にお
（Ｊる制御回路ブロック示ｊヌ１、第３１図は本発明の
制御態様の原理説明図、オ傷図乃至第５図はｉ市先溶イ
妾におｉＪる溶接状態を略示する断面１λ１、第６図お
よびオフ図はそれぞれｌ妬さ制御（よび反転制卸のフロ
ーチャートである。 ＋１．１・・・・　溶接トーチ。 （１２）・・・・・パ覗流瑛出器。 （１３）・−倣い演出器。 （１４１・・・・　記憶演算回路。 （１５）・−・・・・昇１葎１．ｊｉＩ制御１．１１］
回路。 Ｕａ＋・・・・・揺動制約回路。 （イ）・−・・・・・・仮想揺動中。 （ロ）・・・・・・・・・中央揺動鎖酸。 （ハ）・・・・　端部揺動領域。 四・・・・・・前層仮想揺動中。 ｔｅｌ・・・・・・・・仮想揺動中点。 （ＴＦ）・・・・・揺動限界値。 第　２　図 ｓ　４区 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ｌ対のテーパ壁面が形成する■形開先を、溶接線方
   向の前進動、該前進動に略々直交差する左右方向の揺動
   及び前記開先に接離する高さ方間の昇降動を行なう溶接
   トーチｔｘｔによって多層盛り溶接する自動アーク溶接
   機において、溶接゛電流を検出する。ａ流検出器（［２
   ）と、溶接トーチｆｉ＋の前記左右方向の揺動量を相対
   的な敦位として検出する位１ａ検出器（１３１と、該位
   ＋ｊ４を検出器（＋３）が検出した逆出信号のうち開先
   のテーパ壁面で溶接トーチ（１）が揺動を反転したとき
   の検出信号を最近のものを含んてさかのはること３個以
   上の数個について順次記憶して、この各記憶値の算術平
   均値ならびにさらにその半分値を演算することにより、
   現行の揺動に対する仮想揺動中（イ）ならびに仮想揺動
   中点（０）を算出すると共に、この仮想揺動中（イ）内
   で１１」記仮想揺動中点（０）を巾中心とし前記仮想揺
   動中（イ）の半分以下の巾を持つ中央揺動領域（ロ）な
   らびに仮想揺動中（イ）の両端部に前記中央揺動領域（
   ロ）とは別領域の細巾をそれぞれ持つ端部揺動領域（ハ
   ）ン→を設定する記憶演算回路ａ４１と、溶接トーチ（
   １）が前記中央揺動頭載（ロ）内に存しており、かつ前
   記電流検出器＋ｔａの検出値と予め設定した溶接電流基
   準値との差が一定値以上であるときに、溶接トーチ（１
   ）に対し前記昇降動の出力を与える昇降動制御回路（１
   ５）と、ｌ容接トーチ（１）が揺動量とよって前記端部
   揺動頭載（ハ）内に存しておりかつ、溶接トーチ（１］
   が開先テーパ壁面方向に移動しており、さらに前記電流
   検出器ｔ１２＋の検出値が端ｇ揺！１ｉＩＩ領域（ハ）
   に至る手前において記憶した溶接電流値に比し所定値以
   上の差を有して大きいときに溶接トーチ（１）に対し揺
   ２助方向を反転させる出力を与える揺動制御回路（１６
   ）とを備えてなることを特徴とする開先溶接制御装置。 ２．１対のテーパ壁面が形成するＶ形開先を、溶接線方
   向の前進動、該前進動に略々直交差する左右方向の揺動
   及び前記開先に接離する隔さ方向の昇降動を行なう溶接
   トーチｉｌｌによって多層盛り溶接する自動アーク溶接
   機において、溶接゛電流を検出する電流検出器（Ｉ２）
   と、溶接トーチ（１）の前記左右方向の揺動量を相対的
   な変位として検出する位置検出器（１３）と、該位置検
   出器（Ｉ３）が検出した検出信号のうち前段の肉盛り層
   における最後に両テーパ壁面で溶接トーチ（１）が揺動
   を反転したときの検出信号の差を前層仮想揺動量に）と
   して記憶して、該揺動量（ロ）の両側に数量を夫々加え
   た値の揺動限界値（ＴＦ）を設定し、また、位置検出器
   （１３）が検出した検出信号のうちテーパ壁面で溶接ト
   ーチけ）が揺動を反転したときの検出信号を最近のもの
   を含んでさかのぼること３つ以」二の数個について順次
   記憶して、この各記憶直の算術平均値ならびにさらにそ
   の半分値を演算することにより、現行の揺動に対する仮
   想揺動量（イ）ならびに葭想播動中点（（Ｊ）を算出す
   ると共に、この仮想揺！Ｉ！１１旧イ）内でＲ４Ｊ記仮
   想揺動中点＋０１を１１］中心としＭｆＪ記仮想］■動
   中（イ）の半分以下のｒｉを持つ中央揺動領域（ロ）な
   らびに仮想揺動量（イ）の両端部に前記中央揺動領域（
   ロ）とは別娘域の細巾をそれぞれ持つ端部揺動領域（ハ
   ）（ハ）を設定する記憶演算回路（１をと、溶接トーチ
   ｉｌ＋が前記中央揺動領域（０）内に存しており、かつ
   前記電流検出器（１２）の検出値と予め設定した溶接電
   流基準値との差が一定値以上であるときに、溶接トーチ
   （１）に対し前記昇降動の出力を与える昇降動制御回路
   １１５１と、溶接トーチ（１）が揺動によって前記端部
   揺動領域（ハ）内に存しており、かつ溶接トーチ（１１
   が開先テーパ壁面方間に移動しており、さらに前記電流
   検出器（１２）の検出値が端部揺動領域（ハ）に至る手
   前において記憶した溶接電流値に比し所定値以上の差を
   有して大きいときか、または前記端部検出傾城（ハ）を
   超えて前記揺動限界値（ＴＦ’）に達したときかのいず
   れかで、溶接トーチＦｉｌに対し揺動方向を反転させる
   出力を与える揺動制御回路（［６）とを備えてなること
   を特徴とする開先溶接制御装置。