JPS6236787B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6236787B2 JPS6236787B2 JP53063776A JP6377678A JPS6236787B2 JP S6236787 B2 JPS6236787 B2 JP S6236787B2 JP 53063776 A JP53063776 A JP 53063776A JP 6377678 A JP6377678 A JP 6377678A JP S6236787 B2 JPS6236787 B2 JP S6236787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- torch
- backing
- backing tape
- light
- 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
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は片面自動溶接における裏ビード制御
法に関する。
法に関する。
被溶接母材の溶接部の片面からトーチによりア
ーク溶接するに際し、該溶接部の裏面に溶接長さ
にわたつてバツキングテープを接面せしめ、この
バツキンングテープを介して裏当金を溶接部トー
チ直下の裏面に押当てながら、上記トーチと裏当
金とを同期移動させつつ溶接を行なう片面自動溶
接法は公知である。このような片面自動溶接にお
いては、溶接部の裏ビードの形成が溶接結果にと
つて重要な要素となり、裏ビードを全長に亘つて
所定の巾寸法範囲内にするために従来から種々の
対策が講じられている。例えば特公昭52―45297
号公報に開示されている裏ビード制御法では、複
数の光電素子をビード巾方向に並べた検出器によ
り、トーチの後方で裏ビードの巾寸法を検出し、
これが所定巾寸法となるように溶接条件、例えば
溶接電流、電圧、トーチ移動速度などを制御して
いる。ところが、このような方法では、検出器で
検出する位置がトーチより後方であるために検出
で得られた情報にすでに遅れが含まれていて正確
な制御ができず、またすでに形成された裏ビード
の巾寸法を検出するために赤熱ビードが冷却度合
によつては変化するから溶接機の速度の変化によ
つて誤差が生じたり、溶接機と裏当金との速度の
同期精度が影響したりする欠点が避けられない。
ーク溶接するに際し、該溶接部の裏面に溶接長さ
にわたつてバツキングテープを接面せしめ、この
バツキンングテープを介して裏当金を溶接部トー
チ直下の裏面に押当てながら、上記トーチと裏当
金とを同期移動させつつ溶接を行なう片面自動溶
接法は公知である。このような片面自動溶接にお
いては、溶接部の裏ビードの形成が溶接結果にと
つて重要な要素となり、裏ビードを全長に亘つて
所定の巾寸法範囲内にするために従来から種々の
対策が講じられている。例えば特公昭52―45297
号公報に開示されている裏ビード制御法では、複
数の光電素子をビード巾方向に並べた検出器によ
り、トーチの後方で裏ビードの巾寸法を検出し、
これが所定巾寸法となるように溶接条件、例えば
溶接電流、電圧、トーチ移動速度などを制御して
いる。ところが、このような方法では、検出器で
検出する位置がトーチより後方であるために検出
で得られた情報にすでに遅れが含まれていて正確
な制御ができず、またすでに形成された裏ビード
の巾寸法を検出するために赤熱ビードが冷却度合
によつては変化するから溶接機の速度の変化によ
つて誤差が生じたり、溶接機と裏当金との速度の
同期精度が影響したりする欠点が避けられない。
この発明はトーチによる溶接点の直下から上記
の遅れのない入熱情報を得ると共に溶接機と裏当
金とが完全に同期していなくても高精度の制御が
でき、また裏当金自体に検出器を組込んで装置を
小型化し得る改良された裏ビード制御法を提供す
ることを目的としている。
の遅れのない入熱情報を得ると共に溶接機と裏当
金とが完全に同期していなくても高精度の制御が
でき、また裏当金自体に検出器を組込んで装置を
小型化し得る改良された裏ビード制御法を提供す
ることを目的としている。
すなわちこの発明の片面自動溶接における裏ビ
ード制御法においては、被溶接母材の溶接部裏面
に透光性のバツキングテープを接面させ、溶接機
の走行に追従して移動する裏当金を上記バツキン
グテープを介してトーチ直下の溶接部裏面に当て
ながら片面溶接を行なうに際し、バツキングテー
プと接面する側の面にて上記裏当金に埋込まれた
一対の光電受光素子により、トーチ直下より溶接
進行方向に関して前方の互いに該方向に所定の間
隔をあけた二個所などの如く、一対の光電受光素
子の各々が、トーチ直下点に対して互いに一定の
距離差を持つような二個所にて、上記バツキング
テープを介して溶接部裏面側に出てくる溶接赤熱
部および溶融部さらにはアーク光などの発光を
各々受光し、トーチ直下点に近いようの受光素子
の出力振巾が一定になるように裏当金の移動速度
を制御すると共に、上記各受光量の偏差に相当す
る電気信号を差動増幅器を介して得て、該偏差電
気信号の振巾の平均値または該振巾の変化巾或い
は該平均値と該変化巾との和のいずれかに相当す
る信号を、予じめ設定した適正裏ビード巾信号と
比較器により比較し、該比較器から出力されるそ
れらの差信号により溶接電流、電圧、溶接速度な
どの溶接条件を制御するものである。これにより
トーチによる溶接部分の入熱量に直接関係した検
出信号を遅延なくしかも溶接機と裏当金との同期
の乱れに影響されることなく正確に得て、適正裏
ビード巾を与えるための溶接条件の制御を高精度
とするものである。
ード制御法においては、被溶接母材の溶接部裏面
に透光性のバツキングテープを接面させ、溶接機
の走行に追従して移動する裏当金を上記バツキン
グテープを介してトーチ直下の溶接部裏面に当て
ながら片面溶接を行なうに際し、バツキングテー
プと接面する側の面にて上記裏当金に埋込まれた
一対の光電受光素子により、トーチ直下より溶接
進行方向に関して前方の互いに該方向に所定の間
隔をあけた二個所などの如く、一対の光電受光素
子の各々が、トーチ直下点に対して互いに一定の
距離差を持つような二個所にて、上記バツキング
テープを介して溶接部裏面側に出てくる溶接赤熱
部および溶融部さらにはアーク光などの発光を
各々受光し、トーチ直下点に近いようの受光素子
の出力振巾が一定になるように裏当金の移動速度
を制御すると共に、上記各受光量の偏差に相当す
る電気信号を差動増幅器を介して得て、該偏差電
気信号の振巾の平均値または該振巾の変化巾或い
は該平均値と該変化巾との和のいずれかに相当す
る信号を、予じめ設定した適正裏ビード巾信号と
比較器により比較し、該比較器から出力されるそ
れらの差信号により溶接電流、電圧、溶接速度な
どの溶接条件を制御するものである。これにより
トーチによる溶接部分の入熱量に直接関係した検
出信号を遅延なくしかも溶接機と裏当金との同期
の乱れに影響されることなく正確に得て、適正裏
ビード巾を与えるための溶接条件の制御を高精度
とするものである。
この発明においては、裏当金に埋込まれた一対
の光電受光素子の各々が、溶接部裏面のトーチ直
下点に対して一定の距離の差を持ち、従つてトー
チ直下点の発光に対して、各受光素子はそのトー
チ直下点との距離の差の二乗に応じた受光出力の
差をもつ。裏当金はトーチ直下点に近いほうの受
光素子の出力が一定となるように移動速度が制御
されるから、上記差の値はトーチ直下点の発光強
度に比例し、トーチ直下点の裏当金に対する前後
の微少移動には影響されないから、溶接機と裏当
金とが完全に同期していなくても溶接部への入熱
量の変化が正確に検出され得る。
の光電受光素子の各々が、溶接部裏面のトーチ直
下点に対して一定の距離の差を持ち、従つてトー
チ直下点の発光に対して、各受光素子はそのトー
チ直下点との距離の差の二乗に応じた受光出力の
差をもつ。裏当金はトーチ直下点に近いほうの受
光素子の出力が一定となるように移動速度が制御
されるから、上記差の値はトーチ直下点の発光強
度に比例し、トーチ直下点の裏当金に対する前後
の微少移動には影響されないから、溶接機と裏当
金とが完全に同期していなくても溶接部への入熱
量の変化が正確に検出され得る。
この発明を実施例図面と共に詳述すれば、第１
〜２図において、１は被溶接母材、２は溶接機、
３は溶接トーチ、４は該トーチ先端の溶接ワイ
ヤ、５はバツキング銅板などの裏当金、６は溶接
部裏面に溶接長さ方向にわたつて接面されたグラ
スフアイバー等の透光性のバツキングテープであ
る。
〜２図において、１は被溶接母材、２は溶接機、
３は溶接トーチ、４は該トーチ先端の溶接ワイ
ヤ、５はバツキング銅板などの裏当金、６は溶接
部裏面に溶接長さ方向にわたつて接面されたグラ
スフアイバー等の透光性のバツキングテープであ
る。
上記裏当金５は、上記溶接機２に追従して移動
する自走装置７に取付けられて所定の押圧力で上
記バツキングテープを介して溶接トーチ直下の溶
接部裏面に押当てられつつ移動可能となつてい
る。
する自走装置７に取付けられて所定の押圧力で上
記バツキングテープを介して溶接トーチ直下の溶
接部裏面に押当てられつつ移動可能となつてい
る。
この裏当金５のバツキングテープ６との接面側
の表面には、トーチ３の溶接ワイヤー４の先端の
直下よりも溶接進行方向の前方にてフオトダイオ
ード等の一対の光電受光素子８ａ，８ｂが該溶接
進行方向に所定の間隔をあけて埋込まれており、
この各受光素子８ａ，８ｂによつて接面したバツ
キングテープ６の表面を視認できるようになつて
いる。尚、この場合、裏当金５の上面に穴を掘設
してこの穴内にフオトダイオード等の受光素子８
ａ，８ｂを挿入し、その後この穴の上面をガラス
等により封止して裏当金５の上面を滑らかな面一
の面にするようにしても良く、これによつて穴に
よるへこみによつて裏当金５の移動時にバツキン
グテープ６が引掛つたりしわが寄つたりするのを
防止できると共に、この穴を埋めるガラス等が熱
伝導性に劣つていてもトーチ直下より前方である
から裏ビードに悪影響を与えることはない。
の表面には、トーチ３の溶接ワイヤー４の先端の
直下よりも溶接進行方向の前方にてフオトダイオ
ード等の一対の光電受光素子８ａ，８ｂが該溶接
進行方向に所定の間隔をあけて埋込まれており、
この各受光素子８ａ，８ｂによつて接面したバツ
キングテープ６の表面を視認できるようになつて
いる。尚、この場合、裏当金５の上面に穴を掘設
してこの穴内にフオトダイオード等の受光素子８
ａ，８ｂを挿入し、その後この穴の上面をガラス
等により封止して裏当金５の上面を滑らかな面一
の面にするようにしても良く、これによつて穴に
よるへこみによつて裏当金５の移動時にバツキン
グテープ６が引掛つたりしわが寄つたりするのを
防止できると共に、この穴を埋めるガラス等が熱
伝導性に劣つていてもトーチ直下より前方である
から裏ビードに悪影響を与えることはない。
上記各光電受光素子８ａ，８ｂは、トーチ先端
の溶接ワイヤ４と母材１との間のアークにより溶
融した溶接部の赤熱発光を溶接進行方向の前方か
ら所定間隔をあけてとらえるもので、第２図には
裏面側の裏ビード部の赤熱部９が一例として示さ
れている。第２図では赤熱部９が一方の受光素子
８ａの視角範囲とラツプしているが、これは別に
ラツプしていなくても問題はなく、バツキングテ
ープ６がグラスウール等の透光性のものであれ
ば、多少離れていても制御に支障のない程度の入
光量が得られる。上記各受光素子８ａ，８ｂの上
部は、図示するようにバツキングテープ６に接面
した裏当金５自体によつて周囲を囲まれており、
従つて受光素子８ａ，８ｂの埋設位置を裏当金の
周縁から適当に内部へ離して選ぶことにより外光
の影響を全く受けなくなり、外光による検出ノイ
ズが極めて少なくなる。第３図はこの発明の方法
を実施するための制御系の一例を示すブロツク説
明図で、図においてトーチ３と裏当金５は左方へ
進行し、トーチ３の先端の溶接ワイヤ４からのア
ークによる溶融池が符号１０で示され、その周囲
に赤熱部９が現われているのが断面で示されてい
る。トーチ３の移動に対して裏当金５はトーチ直
下点に近いほうの受光素子８ａの出力振巾が一定
となるように制御器１７により移動速度を制御さ
れる。アーク入熱の変化により溶融池１０および
赤熱部９が変化すると、例えば入熱量が大となつ
たときには赤熱部９の赤熱発光量が増加して明る
くなり、入熱量が小となつたときには逆に暗くな
る。この光量の変化には当然のことながらアーク
光のランダムな変動が交流成分として重畳してお
り、、従つてバツキングテープ６を介して各受光
素子８ａ，８ｂに入射される光量の変化は、受光
素子８ａ，８ｂの各出力としての電気信号に振巾
の平均値としての直流成分と、振巾の変化巾とし
ての交流成分を与える。制御器１７は受光素子８
ａの出力の直流成分が一定値を保持するように裏
当金５の移動速度を制御する。第３図において両
受光素子８ａ，８ｂからの出力は差動増巾器１１
に入力されてそれらの偏差出力が求められる。
の溶接ワイヤ４と母材１との間のアークにより溶
融した溶接部の赤熱発光を溶接進行方向の前方か
ら所定間隔をあけてとらえるもので、第２図には
裏面側の裏ビード部の赤熱部９が一例として示さ
れている。第２図では赤熱部９が一方の受光素子
８ａの視角範囲とラツプしているが、これは別に
ラツプしていなくても問題はなく、バツキングテ
ープ６がグラスウール等の透光性のものであれ
ば、多少離れていても制御に支障のない程度の入
光量が得られる。上記各受光素子８ａ，８ｂの上
部は、図示するようにバツキングテープ６に接面
した裏当金５自体によつて周囲を囲まれており、
従つて受光素子８ａ，８ｂの埋設位置を裏当金の
周縁から適当に内部へ離して選ぶことにより外光
の影響を全く受けなくなり、外光による検出ノイ
ズが極めて少なくなる。第３図はこの発明の方法
を実施するための制御系の一例を示すブロツク説
明図で、図においてトーチ３と裏当金５は左方へ
進行し、トーチ３の先端の溶接ワイヤ４からのア
ークによる溶融池が符号１０で示され、その周囲
に赤熱部９が現われているのが断面で示されてい
る。トーチ３の移動に対して裏当金５はトーチ直
下点に近いほうの受光素子８ａの出力振巾が一定
となるように制御器１７により移動速度を制御さ
れる。アーク入熱の変化により溶融池１０および
赤熱部９が変化すると、例えば入熱量が大となつ
たときには赤熱部９の赤熱発光量が増加して明る
くなり、入熱量が小となつたときには逆に暗くな
る。この光量の変化には当然のことながらアーク
光のランダムな変動が交流成分として重畳してお
り、、従つてバツキングテープ６を介して各受光
素子８ａ，８ｂに入射される光量の変化は、受光
素子８ａ，８ｂの各出力としての電気信号に振巾
の平均値としての直流成分と、振巾の変化巾とし
ての交流成分を与える。制御器１７は受光素子８
ａの出力の直流成分が一定値を保持するように裏
当金５の移動速度を制御する。第３図において両
受光素子８ａ，８ｂからの出力は差動増巾器１１
に入力されてそれらの偏差出力が求められる。
この偏差出力の振巾値は、両受光素子８ａ，８
ｂ間の距離の二乗を比例定数として赤熱部９の発
光量の変化に比例する。この偏差出力は直流増巾
器１２ａにより上記した偏差出力の直流成分を取
出され、入熱量に比例した信号として比較器１３
の一方の入力へ与えられる。比較器１３において
は、設定器１４によつて予じめ与えられた適正裏
ビード信号と比較され、比較結果の差信号は溶接
条件制御装置１５に入力される。溶接条件制御装
置１５では、上記差信号が例えば正、すなわち直
流増巾器１２ａからの出力信号が設定器１４によ
る適正裏ビード信号より大なら入熱量を相応して
少なくするように溶接機２への溶接電流、電圧、
溶接速度などのために制御出力１６を変化させる
ものである。第４図はこの発明の別の実施例に係
る制御系のブロツク説明図で、第３図の例で直流
増巾器１２ａを用いた代りに交流増巾器１２ｂを
用い、差動増巾器１１の偏差出力の交流成分を制
御入力にしている点のみ異なるだけである。また
偏差出力の直流成分と交流成分と、を加算的に比
較器１３に入力して、検知入力の変化を大きくと
られるようにしたのが第５図の制御系であり、こ
の発明では第３図〜第５図のどれを用いても差し
つかえない。
ｂ間の距離の二乗を比例定数として赤熱部９の発
光量の変化に比例する。この偏差出力は直流増巾
器１２ａにより上記した偏差出力の直流成分を取
出され、入熱量に比例した信号として比較器１３
の一方の入力へ与えられる。比較器１３において
は、設定器１４によつて予じめ与えられた適正裏
ビード信号と比較され、比較結果の差信号は溶接
条件制御装置１５に入力される。溶接条件制御装
置１５では、上記差信号が例えば正、すなわち直
流増巾器１２ａからの出力信号が設定器１４によ
る適正裏ビード信号より大なら入熱量を相応して
少なくするように溶接機２への溶接電流、電圧、
溶接速度などのために制御出力１６を変化させる
ものである。第４図はこの発明の別の実施例に係
る制御系のブロツク説明図で、第３図の例で直流
増巾器１２ａを用いた代りに交流増巾器１２ｂを
用い、差動増巾器１１の偏差出力の交流成分を制
御入力にしている点のみ異なるだけである。また
偏差出力の直流成分と交流成分と、を加算的に比
較器１３に入力して、検知入力の変化を大きくと
られるようにしたのが第５図の制御系であり、こ
の発明では第３図〜第５図のどれを用いても差し
つかえない。
この発明においては、溶接部の裏側の前方で溶
接進行方向に所定間隔をかけて２個所にて入熱量
の変化に応じた発光を採光するので、例えば後方
で受光する場合の裏ビード溶融部や赤熱部の発光
の影響を受けることがなく、従つてトーチ直下の
アークによる入熱量に比例した発光だけを遅れな
く正確に検出し、しかも外乱光の影響を受けるこ
ともない。
接進行方向に所定間隔をかけて２個所にて入熱量
の変化に応じた発光を採光するので、例えば後方
で受光する場合の裏ビード溶融部や赤熱部の発光
の影響を受けることがなく、従つてトーチ直下の
アークによる入熱量に比例した発光だけを遅れな
く正確に検出し、しかも外乱光の影響を受けるこ
ともない。
この発明は上述のようにしてなるものであるか
ら、溶接の進行中、常に遅れなく溶接部裏面のト
ーチ直下部分の発光を正確に検出することにより
裏ビードの生成状態を何等の遅延なく適確に把握
しつつ、適正な裏ビードが得られるように自動制
御可能であり、また受光素子をトーチ直下より前
方に位置させるので溶融部に接触させずに近接配
置できて裏当金に埋設可能であり、従つて装置の
小型化ばかりか外光の影響を受けることもなく、
熱に対する受光素子の条件も後方に配置する場合
より有利でその寿命の低下を阻止可能である。
ら、溶接の進行中、常に遅れなく溶接部裏面のト
ーチ直下部分の発光を正確に検出することにより
裏ビードの生成状態を何等の遅延なく適確に把握
しつつ、適正な裏ビードが得られるように自動制
御可能であり、また受光素子をトーチ直下より前
方に位置させるので溶融部に接触させずに近接配
置できて裏当金に埋設可能であり、従つて装置の
小型化ばかりか外光の影響を受けることもなく、
熱に対する受光素子の条件も後方に配置する場合
より有利でその寿命の低下を阻止可能である。
第１図はこの発明の一実施例に係る溶接態様を
示す一部切欠側面図、第２図は第１図の―線
矢視図、第３図、第４図、第５図は各々この発明
の実施例に係る制御系のブロツク説明図である。 １：被溶接母材、２：溶接機、３：トーチ、
４：溶接ワイヤ、５：裏当金、６：バツキングテ
ープ、７：自走装置、８ａ，８ｂ：光学受光素
子、１１：差動増巾器、１２ａ：直流増巾器、１
２ｂ：交流増巾器、１３：比較器、１４：設定
器、１５：溶接条件制御装置、１７：制御器。
示す一部切欠側面図、第２図は第１図の―線
矢視図、第３図、第４図、第５図は各々この発明
の実施例に係る制御系のブロツク説明図である。 １：被溶接母材、２：溶接機、３：トーチ、
４：溶接ワイヤ、５：裏当金、６：バツキングテ
ープ、７：自走装置、８ａ，８ｂ：光学受光素
子、１１：差動増巾器、１２ａ：直流増巾器、１
２ｂ：交流増巾器、１３：比較器、１４：設定
器、１５：溶接条件制御装置、１７：制御器。
Claims (1)
- １ 被溶接母材の溶接部裏面に透光性のバツキン
グテープを接面させ、溶接機の走行に追従して移
動する裏当金を上記バツキングテープを介してト
ーチ直下の溶接部裏面に当てながら溶接を行なう
片面自動溶接において、上記裏当金のバツキング
テープとの接面側に埋込んだ一対の光電受光素子
により、溶接進行方向に関してトーチ直下より前
方の互いに該方向に所定の間隔をあけた二個所に
て、上記バツキングテープを介して溶接部裏面側
に出てくる光を各々受光し、トーチ直下点に近い
ほうの受光素子の出力振巾が一定となるように裏
当金の移動速度を制御すると共に、各受光素子の
出力の偏差の平均値と該偏差の振巾の変化巾との
いずれか一方もしくは両者の和に相当する信号
を、予じめ設定した適正裏ビード巾信号と比較
し、その差に応じて溶接条件を制御することを特
徴とする片面自動溶接における裏ビード制御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6377678A JPS54155146A (en) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Sealing bead control method for automatic one-side welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6377678A JPS54155146A (en) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Sealing bead control method for automatic one-side welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54155146A JPS54155146A (en) | 1979-12-06 |
| JPS6236787B2 true JPS6236787B2 (ja) | 1987-08-08 |
Family
ID=13239104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6377678A Granted JPS54155146A (en) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Sealing bead control method for automatic one-side welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54155146A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0510689U (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-12 | 福井ハウジング株式会社 | 開口部付設の引戸収納装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS528261B2 (ja) * | 1974-03-30 | 1977-03-08 |
-
1978
- 1978-05-30 JP JP6377678A patent/JPS54155146A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54155146A (en) | 1979-12-06 |
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