JPS6230873B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は溶接線と直角な水平方向に溶接トー
チを一定幅で往復動させて、このとき変化するア
ーク電流と、溶接トーチの水平方向の位置を検出
するトーチ位置検出器からの検出信号から制御信
号を得、この制御信号により溶接トーチを溶接線
に沿つて案内制御するようにした隅肉溶接におけ
る溶接位置制御方法に関する。

従来水平隅肉溶接において、溶接線に沿つて溶
接トーチを案内制御する方法としては、溶接すべ
き溶接母材のうちの垂直側母材の表面を接触式も
しくは非接触式検出器により検出し、得られた検
出信号に基づき溶接線に沿つて溶接トーチを案内
制御する方法が多く採用されている。しかしこれ
らの方法ではアークの高温雰囲気やスバツタ、ヒ
ユーム及びプラズマ気流などの影響を避けるため
に、検出器をアーク発生位置より先行して設ける
必要がある。このため、被検出部となる垂直側母
材とこれに溶接すべき母材の角度誤差がそのまま
検出誤差となつたり、垂直側母材の検出面が溶接
線に対して平行でない場合は検出が困難である。
また検出器がアーク発生部より先行しているた
め、検出器が検出した位置信号を補正するシフト
レジスタなどの補正装置を必要として高価になる
と共に、ワイヤが屈曲していた場合の位置ずれの
検出が不能であつたり、検出器にスパツタなどが
付着した場合に検出精度が低下するなどの欠点も
ある。

この発明はかかる従来の欠点を除去する目的で
なされたもので、溶接トーチを溶接線と直角な方
向へ水平に往復動させて、このとき変化するアー
ク電流と、上記溶接トーチの位置を検出するトー
チ位置検出器からの信号から制御信号を得、この
制御信号により溶接トーチを溶接線に沿つて案内
制御するようにした水平隅肉溶接における溶接位
置制御方法を提供して、ワイヤの曲りや垂直母材
の状況、アーク現象による種々の不具合に何等影
響されることなく、精度の高い溶接トーチの位置
制御を可能としたものである。

以下この発明方法を図示の一実施例について詳
述する。図において１及び２は互に角度をなすよ
う配置された溶接母材で、各母材１、及び２の接
合部を水平隅肉溶接すべく溶接トーチ３が斜め方
向に設けられている。溶接トーチ３と溶接母材１
の間には溶接機電源４より溶接電圧が印加されて
いると共に、溶接トーチ３は往復動機構５に装着
されていて、駆動源６により溶接線と直角な方向
に水平往復動される。上記往復動機構５には溶接
トーチ３の位置を検出するトーチ位置検出器７が
設けられていて、このトーチ位置検出器７により
第３図ａに示す位置信号が検出される。すなわち
溶接トーチ３より突出されたワイヤ３ａの先端が
もつとも垂直側溶接母材２に近接したＡ点で、検
出値は最大となり、逆にもつとも離れたＢ点では
最小となる。

一方上記水平側溶接母材１と溶接機電源４の間
を接続するケーブル８の途中には、アーク電流検
出部９が設けられていて、上記溶接トーチ３の往
復動に伴うアーク電流の変化を検出するようにな
つている。上記アーク電流は第３図ｂに示すよう
に、溶接線に対して溶接トーチ３に位置ずれがな
い場合はＡ点で最大となり、逆にＢ点で最小とな
る。しかし、もし溶接線に対して溶接トーチ３に
位置ずれが生じると、第３図ｃに示すようにアー
ク電流のピーク値が、溶接トーチ３の往復周期毎
に差△Iaが生じる。従つてこの差△Iaを検出して
溶接トーチ３の位置を制御すれば、溶接線に沿つ
て溶接トーチ３を正確に誘導できるようになる。

そこでまずトーチ位置検出器７が検出した位置
信号を比較器１０に加えて予め設定した基準電圧
と比較し、第５図ａに示す矩形波を得る。得られ
た矩形波をアーク電流サンプリングタイミング設
定回路１１に印加して、各矩形波毎すなわち溶接
トーチ３の往復周期毎、もしくは任意周期毎にサ
ンプリングするサンプリング信号（第５図ｂ）を
得る。

一方アーク電流検出器９で検出したアーク電流
は減算器１２に入力して直流分をカツトし、交流
成分のみを取り出す。この操作は検出感度を高め
るためのものである。減算器１２の出力はローパ
スフイルタ１３によりアーク現象などによつて生
じた各種ノイズを除去した後、上記サンプリング
信号とともにピーク値ボールド回路１４へと入力
し、サンプリング信号毎の溶接電流のピーク値
（第５図ｃ）をホールドすると共に、次にこれを
ピーク値減算回路１５へ出力する。ピーク値減算
回路１５ではピーク値減算パルス（第５図ｄ）に
よりピーク値を減算して偏差信号△Iaを算出す
る。

この偏差信号△Iaは溶接トーチ３を水平方向へ
移動する水平送り機構１６の駆動源であるサーボ
モータ１７へ送られて、偏差信号△Iaの極性及び
量に応じてサーボモータ１７が正転または逆転さ
れ、これにより水平送り機構１６によつて溶接ト
ーチ３が水平方向に移動されて、溶接線の適正位
置へ溶接トーチ３の軌道修正が行なわれる。

以下上記動作を繰返すことによつて溶接線に対
して常に適正な軌道で溶接トーチ３の誘導が行な
えるようになる。なお第５図ｅはリセツトパルス
である。

この発明は以上詳述したように、溶接線と直角
な水平方向へ溶接トーチを往復動させて、このと
き変化するアーク電流の最大値を、溶接トーチの
往復周期毎または任意周期毎にサンプリングして
最大値同志を減算し、得られた偏差信号が零とな
るよう溶接トーチを水平方向に位置制御するよう
にしたことから、従来の溶接母材の一方から溶接
位置を検出し、溶接トーチを誘導していたときに
比べて、溶接母材の寸法的誤差が検出精度に影響
を与える虞れがないと共に、アーク現象の影響を
受けることもない。またアーク電流より位置ずれ
信号を検出することから、アーク発生部に先行し
て検出部を設けた従来の方法に比べて高価な補正
装置を必要としないと共に、ワイヤの屈曲などの
影響を受けたり、スパツタやヒユームの付着によ
る検出精度の低下を招ねくこともない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明方法の一実施例を示し、第１図
は全体的な概略図、第２図は溶接部の拡大断面
図、第３図は各検出信号の波形図、第４図は信号
処理回路のブロツク図、第５図は処理後の信号波
形図である。 １及び２は溶接母材、３は溶接トーチ、△Iaは
偏差信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水平隅肉溶接すべき溶接母材１，２の溶接線
   と直角な水平方向に、一定速度でワイヤ３ａが送
   給された溶接トーチ３を一定幅で往復動させて、
   このとき変化する溶接電流の最大値を、溶接トー
   チ３の往復周期毎、または任意な周期毎にサンプ
   リングして最大値同志を減算し、得られた偏差信
   号△Iaにより、溶接トーチ３の水平送り機構１６
   を制御して、溶接線に対して溶接トーチ３の軌道
   修正を行うことを特徴とする水平隅肉溶接におけ
   る溶接位置制御方法。