JPS60227974A - 溶接装置 - Google Patents
溶接装置Info
- Publication number
- JPS60227974A JPS60227974A JP8282684A JP8282684A JPS60227974A JP S60227974 A JPS60227974 A JP S60227974A JP 8282684 A JP8282684 A JP 8282684A JP 8282684 A JP8282684 A JP 8282684A JP S60227974 A JPS60227974 A JP S60227974A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- gap
- filler wire
- feeding
- speed
- 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.)
- Pending
Links
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
- B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、たとえば真空雰囲気中において、高電圧で
加速された電子線の衝撃熱を利用して溶接する電子ビー
ムを熱源とする溶接装置に関するもので、特にこの発明
は、互いに溶接すべき突合わせ部に間隙を有する一対の
ワークを溶接する溶接装置に関するものである。
加速された電子線の衝撃熱を利用して溶接する電子ビー
ムを熱源とする溶接装置に関するもので、特にこの発明
は、互いに溶接すべき突合わせ部に間隙を有する一対の
ワークを溶接する溶接装置に関するものである。
従来、第６図に示すように、互いに溶接すべき突合わせ
部に間隙（Ｇ）を有する一対のワーク（１ａ）。
部に間隙（Ｇ）を有する一対のワーク（１ａ）。
（１ｂ）を電子ビーム（２）によってそのまま溶接した
場合には、電子ビーム（２）によって溶融したワーク自
体の溶融金属（１ｃ）が裏ビード側にのみ片寄ってブリ
ッジ状に固まり、表ビードは極端なアンタカット状にな
って溶接欠陥となるため、このアンダカット部が余盛状
態となるように、ワーク（１ａ）。
場合には、電子ビーム（２）によって溶融したワーク自
体の溶融金属（１ｃ）が裏ビード側にのみ片寄ってブリ
ッジ状に固まり、表ビードは極端なアンタカット状にな
って溶接欠陥となるため、このアンダカット部が余盛状
態となるように、ワーク（１ａ）。
（１ｂ）間の間隙（Ｇ）に、第４図に示すようにフィラ
ーワイヤ（３）（溶加材）を送給しながら溶融金属（３
ａ）を補充する方法が用いられている。この場合、溶接
すべきワーク（Ｉａｌ、 （１ｂ）の突合わせ部の間隙
←）の間隙量およびワーク（１ａ）、 （１ｂ）の厚さ
く溶接厚さ）、ならびにフィラーワイヤ（３）の太さ等
によって、あらかじめフィラーワイヤ（３）の送給速度
を選択して設定するようにはなされているが、溶接中に
おける溶接部の余盛状態に応じてフィラーワイヤ（３）
の送給速度を調整するようには構成されておらず、フィ
ラーワイヤ（３）は常に一定速度で送給されるため溶接
中に、溶接部の間隙（Ｇ）が広くなると、補充溶融金属
量が不足してビード表面がアンダカット状になる欠点が
ちる。これに対処するため、フィラーワイヤ（３）の送
給速度を、溶接部の間隙←）の広い部分を埋めるのに充
分な量となるように設定すると、溶接部の間隙（Ｇ）の
狭い部分では逆に溶融金属量が多過ぎて余分な溶融金属
が流れ落ちるときに溶接部の溶接ピード形成に必要な溶
融金属まで共に流れ落ち、溶接部に空洞が生ずる等の欠
点があった。
ーワイヤ（３）（溶加材）を送給しながら溶融金属（３
ａ）を補充する方法が用いられている。この場合、溶接
すべきワーク（Ｉａｌ、 （１ｂ）の突合わせ部の間隙
←）の間隙量およびワーク（１ａ）、 （１ｂ）の厚さ
く溶接厚さ）、ならびにフィラーワイヤ（３）の太さ等
によって、あらかじめフィラーワイヤ（３）の送給速度
を選択して設定するようにはなされているが、溶接中に
おける溶接部の余盛状態に応じてフィラーワイヤ（３）
の送給速度を調整するようには構成されておらず、フィ
ラーワイヤ（３）は常に一定速度で送給されるため溶接
中に、溶接部の間隙（Ｇ）が広くなると、補充溶融金属
量が不足してビード表面がアンダカット状になる欠点が
ちる。これに対処するため、フィラーワイヤ（３）の送
給速度を、溶接部の間隙←）の広い部分を埋めるのに充
分な量となるように設定すると、溶接部の間隙（Ｇ）の
狭い部分では逆に溶融金属量が多過ぎて余分な溶融金属
が流れ落ちるときに溶接部の溶接ピード形成に必要な溶
融金属まで共に流れ落ち、溶接部に空洞が生ずる等の欠
点があった。
この発明は、かかる点に着目してなされたもので、溶接
直後の固まったビード表面の余盛高さを非接触光学変位
計などの計測器によって計測し、その計測値と基準距離
との差によりフィラーワイヤの送給速度を調整すること
により、溶接中において溶接部の間隙が変化しても常に
適切な溶接ビードを形成するようにした溶接装置を提供
しようとするものである。
直後の固まったビード表面の余盛高さを非接触光学変位
計などの計測器によって計測し、その計測値と基準距離
との差によりフィラーワイヤの送給速度を調整すること
により、溶接中において溶接部の間隙が変化しても常に
適切な溶接ビードを形成するようにした溶接装置を提供
しようとするものである。
第１図および第２図は何れもこの発明の一実施例を示す
もので、第１図は全体の構成を示すブロック図、第２図
は動作説明図である。まず、第６図において、（１ａｌ
、 （１ｂｌは互いに溶接すべき一対のワーク、（２）
はこの両ワーク（１ａ１． （１ｂ）の間隙Ｏ）、すな
わち溶接部に照射される電子ビームで、この電子ビーム
（２）の浴接部に対する移動は、ワーク（１ａ）、 （
１ｂｌを所定速度で移動させてもよいし、また電子銃（
図示せず）を移動させてもよい。（３）は溶接部の間隙
（Ｇ）に送給され、ドラム（６ａ）に巻回されたフィラ
ーワイヤ、（５）、（６）は駆動モータ（７）によって
回転駆動され、上記フィラーワイヤ（３）を所定速度で
送給するだめの一対の送シローラ、（８）は上記駆動モ
ータ（７）の制御用ドライバ、（９）は上記両ワーク（
１ａｌ、 （Ｉｂ１間の間隙ゆ）、すなわち溶接部の溶
接ビード（４）の表面の高さを計測する非接触光学変位
計などの計測器で、光源（１１）と、テテクタ（２）と
、レンズ（１１とによって構成されている。（１０はこ
の計測器（９）によって得られたデータ処理し、上記制
御用ドライバ（８）を介してフィラーワイヤ（３）の駆
動モータ（７）を加源速させる中央処理装置である。
もので、第１図は全体の構成を示すブロック図、第２図
は動作説明図である。まず、第６図において、（１ａｌ
、 （１ｂｌは互いに溶接すべき一対のワーク、（２）
はこの両ワーク（１ａ１． （１ｂ）の間隙Ｏ）、すな
わち溶接部に照射される電子ビームで、この電子ビーム
（２）の浴接部に対する移動は、ワーク（１ａ）、 （
１ｂｌを所定速度で移動させてもよいし、また電子銃（
図示せず）を移動させてもよい。（３）は溶接部の間隙
（Ｇ）に送給され、ドラム（６ａ）に巻回されたフィラ
ーワイヤ、（５）、（６）は駆動モータ（７）によって
回転駆動され、上記フィラーワイヤ（３）を所定速度で
送給するだめの一対の送シローラ、（８）は上記駆動モ
ータ（７）の制御用ドライバ、（９）は上記両ワーク（
１ａｌ、 （Ｉｂ１間の間隙ゆ）、すなわち溶接部の溶
接ビード（４）の表面の高さを計測する非接触光学変位
計などの計測器で、光源（１１）と、テテクタ（２）と
、レンズ（１１とによって構成されている。（１０はこ
の計測器（９）によって得られたデータ処理し、上記制
御用ドライバ（８）を介してフィラーワイヤ（３）の駆
動モータ（７）を加源速させる中央処理装置である。
この発明の溶接装置は上記のように構成されており、両
ワーク（１ａ）、 （Ｉｂ１間の間隙１）に対する浴接
開始直後の溶接ビード（４）の余盛状態（一般に電子ビ
ーム照射位置から５〜１０１ａ後方）を非接触光学変位
計などの計測器（９）によって計測するわけであるが、
通常、上記溶接ビード（４）の余盛状態は、第２図に示
すように、ワーク（１ａ）、 （１ｂ）の表面よりもわ
ずかに盛り上った状態が最も好ましいので、計測器（９
）から溶接ビード（４）の最も好ましい余盛高さまでの
距離をニー基準距離−ＩＣＩ・とじ、間隙（Ｇ）に対す
るフィラーワイヤ（３）の送給量が不足すると、溶接ビ
ード（４）の高さが低くなってその計測値は、上記［基
準距離Ｊ （ｌよりも大きくなり、また、間隙Ｇ）に対
するフィラーワイヤ（３）の送給量が過剰になると、溶
接ビード（４）の高さが高くなってその計測値は、「基
準距離」◇Ｑよりも小さくなる。したがって、溶接中に
上述したように計測器（９）の計測値が「基準距離１よ
りも大きくなったときには、フィラーワイヤ（３）の送
り速度を早くし、また逆に計測器（９）の計測値が「基
準距離」よりも小さくなったときには、フィラーワイヤ
（３）の送り速度を遅くすれば、常に一定した高きの溶
接ビード（４）を得ることができる、 なお、フィラーワイヤを必要とする間隙を有する溶接は
、大形構造物でその板厚は２５問以上のワークが多く、
溶接速度も１００〜５００ ｔｒａｎ／ｌｒｍと比較的
遅いはかりでなく、溶接部の間隙もなだらかに変化する
ため、溶接直後の余盛の結果をフィラーワイヤの送り速
度にフィードバックさせても充分に間に合うばかシでな
く、溶接中に、ワークが変形して間隙に変化が生じた場
合や、ワークの厚さが途中で変化することにより、フィ
ラーワイヤの送給量を変化させる必要が生じたときも、
表面ビードの余盛量に反映するから、上述したように溶
接ビードの余盛状態を監視することによって総合的なフ
ィラーワイヤの送給量の制御ができるものである。
ワーク（１ａ）、 （Ｉｂ１間の間隙１）に対する浴接
開始直後の溶接ビード（４）の余盛状態（一般に電子ビ
ーム照射位置から５〜１０１ａ後方）を非接触光学変位
計などの計測器（９）によって計測するわけであるが、
通常、上記溶接ビード（４）の余盛状態は、第２図に示
すように、ワーク（１ａ）、 （１ｂ）の表面よりもわ
ずかに盛り上った状態が最も好ましいので、計測器（９
）から溶接ビード（４）の最も好ましい余盛高さまでの
距離をニー基準距離−ＩＣＩ・とじ、間隙（Ｇ）に対す
るフィラーワイヤ（３）の送給量が不足すると、溶接ビ
ード（４）の高さが低くなってその計測値は、上記［基
準距離Ｊ （ｌよりも大きくなり、また、間隙Ｇ）に対
するフィラーワイヤ（３）の送給量が過剰になると、溶
接ビード（４）の高さが高くなってその計測値は、「基
準距離」◇Ｑよりも小さくなる。したがって、溶接中に
上述したように計測器（９）の計測値が「基準距離１よ
りも大きくなったときには、フィラーワイヤ（３）の送
り速度を早くし、また逆に計測器（９）の計測値が「基
準距離」よりも小さくなったときには、フィラーワイヤ
（３）の送り速度を遅くすれば、常に一定した高きの溶
接ビード（４）を得ることができる、 なお、フィラーワイヤを必要とする間隙を有する溶接は
、大形構造物でその板厚は２５問以上のワークが多く、
溶接速度も１００〜５００ ｔｒａｎ／ｌｒｍと比較的
遅いはかりでなく、溶接部の間隙もなだらかに変化する
ため、溶接直後の余盛の結果をフィラーワイヤの送り速
度にフィードバックさせても充分に間に合うばかシでな
く、溶接中に、ワークが変形して間隙に変化が生じた場
合や、ワークの厚さが途中で変化することにより、フィ
ラーワイヤの送給量を変化させる必要が生じたときも、
表面ビードの余盛量に反映するから、上述したように溶
接ビードの余盛状態を監視することによって総合的なフ
ィラーワイヤの送給量の制御ができるものである。
なお、上述した一実施例においては、溶接の熱源として
電子ビームを用いた場合について述べたが、レーザビー
ムを用いても同様の効果が得られることはいうまでもな
い。さらに上述した一実施例においては非接触光学変位
計と、溶接ビードの最も好ましい余盛高さまでの距離を
１基準距離」として計測する場合について述べたが、ワ
ークの表面高さに変化がある場合には、複数の計測器を
用い、一方の計測器で溶接ビート２の高さを、そして他
方の計測器でワークの表面高さを計測してその差が一定
になるように制御すればよい、〔発明の効果〕 以上述べたように、この発明によればビード表面の余盛
高さを非接触光学変位計などの計測器によって計測し、
その計測値と基準距離との差によりフィラーワイヤの送
給速度を調整することにより、溶接中において溶接部の
間隙が変化し又も常に適切な溶接ビードが形成される優
れた効果があるばかりでなく、フィラーワイヤを不必豐
に送給しないのできわめて経済的である。
電子ビームを用いた場合について述べたが、レーザビー
ムを用いても同様の効果が得られることはいうまでもな
い。さらに上述した一実施例においては非接触光学変位
計と、溶接ビードの最も好ましい余盛高さまでの距離を
１基準距離」として計測する場合について述べたが、ワ
ークの表面高さに変化がある場合には、複数の計測器を
用い、一方の計測器で溶接ビート２の高さを、そして他
方の計測器でワークの表面高さを計測してその差が一定
になるように制御すればよい、〔発明の効果〕 以上述べたように、この発明によればビード表面の余盛
高さを非接触光学変位計などの計測器によって計測し、
その計測値と基準距離との差によりフィラーワイヤの送
給速度を調整することにより、溶接中において溶接部の
間隙が変化し又も常に適切な溶接ビードが形成される優
れた効果があるばかりでなく、フィラーワイヤを不必豐
に送給しないのできわめて経済的である。
第１図および第２図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は全体の構成を示すブロック図、第２１￥ｌｔ
ｊ動作説明図である。第６図および第４図は電子ビーム
による従来の溶接状態を示す断（６）図である。 図において、（１ａ’ｌ、 （１ｂｌはワーク、（Ｇ）
は間隙、（２）は電子ビーム、（３）はフィラーワイヤ
、（４）は浴接ビード、（７）は駆動モータ、（８）は
制御用ドライバ、（９）は計測器、（１１は中央処理装
置でるる。なお図中同一符号は同一または相当部分を示
す９代理人弁理士、木 村 三 朗 第１図 手続袖正書（自発） 昭和５９年 ７月３０日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５９−８２８２６号２、発明
の名称 溶接装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 、＆、補正の対象 ６、 補正の内科 （１ン明細帯第５頁第８行の「データ処理し」を「デー
タを処理し」と補正する。 （２）−細帯第６貞第８行の［大きくなったときにけ」
を１大きく々つたとき、すなわち符号ａηで示す位置に
なったとき【余盛不足］には」と補正する。 （３）明細書第６頁第９行の「早くシ、」を「早くする
○」と補正する。 （４）明細書第６頁第１０行〜第１１行の［小さくなっ
たときＫは」を［小さく々つたとき、すなわち符号（２
）で示す位置になったとき（余盛過剰〕には」と補正す
る。 以上
、第１図は全体の構成を示すブロック図、第２１￥ｌｔ
ｊ動作説明図である。第６図および第４図は電子ビーム
による従来の溶接状態を示す断（６）図である。 図において、（１ａ’ｌ、 （１ｂｌはワーク、（Ｇ）
は間隙、（２）は電子ビーム、（３）はフィラーワイヤ
、（４）は浴接ビード、（７）は駆動モータ、（８）は
制御用ドライバ、（９）は計測器、（１１は中央処理装
置でるる。なお図中同一符号は同一または相当部分を示
す９代理人弁理士、木 村 三 朗 第１図 手続袖正書（自発） 昭和５９年 ７月３０日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５９−８２８２６号２、発明
の名称 溶接装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 、＆、補正の対象 ６、 補正の内科 （１ン明細帯第５頁第８行の「データ処理し」を「デー
タを処理し」と補正する。 （２）−細帯第６貞第８行の［大きくなったときにけ」
を１大きく々つたとき、すなわち符号ａηで示す位置に
なったとき【余盛不足］には」と補正する。 （３）明細書第６頁第９行の「早くシ、」を「早くする
○」と補正する。 （４）明細書第６頁第１０行〜第１１行の［小さくなっ
たときＫは」を［小さく々つたとき、すなわち符号（２
）で示す位置になったとき（余盛過剰〕には」と補正す
る。 以上
Claims (5)
- （１）互いに浴接すべき一対のワーク間の間隙に形成さ
れる溶接ピードの高さを計測器によシ計測し、その計測
値と基準距離との差により上記間隙に送給されるフィラ
ーワイヤの送給量を調整するようにしたことを特徴とす
る溶接装置。 - （２）計測器として非接触光学変位計を用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶接装置。 - （３）溶接熱源として電子ビームを用いたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の溶接装置。 - （４）基準距離は、計測器と、最も好ましい溶接ビード
の余盛高さまでの距離であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の溶接装置。 - （５）計測器の計測データを処理する中央処理装置によ
シフイラーワイヤの駆動モータを加減速するようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶接装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8282684A JPS60227974A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8282684A JPS60227974A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227974A true JPS60227974A (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=13785201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8282684A Pending JPS60227974A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227974A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414761A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-03 | Steigerwald Strahltech | Method of measuring quantity of filler metal |
| JPS5619974A (en) * | 1979-07-26 | 1981-02-25 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Arc welding method |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8282684A patent/JPS60227974A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414761A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-03 | Steigerwald Strahltech | Method of measuring quantity of filler metal |
| JPS5619974A (en) * | 1979-07-26 | 1981-02-25 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Arc welding method |
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