JPS6284873A - ア−ク溶接方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複雑な溶接姿勢、継手形状に応じた最適なオ
シレート状態を実現するアーク溶接方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来のアーク溶接方法に於ける電極形状は、非消耗電極
では第１０図（イ）（ロ）で示す形状、消耗電極では第
１１図（イ）（ロ）で示す形状であり、いずれも、電極
先端はトーチ中心と合致している。又、両者ともトーチ
は非回転式である。従って、アークの発生点はトーチの
中心に一致しており、オシレートの振幅の中心は開先中
心と合致している。第１０図中１は非消耗電極、第１１
図中２は消耗電極（フィラーワイヤ）を示す。

［発明が解決しようとする問題点１ 然し、第１２図に示す如き、主管３に枝管４を直角に溶
接する場合等は溶接姿勢が複雑に変化し且開先形状も溶
接位置によって変化するので溶接線に対して対称的にオ
シレートさせた場合には第１３図に示す様に溶接場所に
よっては溶融金属１が垂下がりアンダカット５、オーバ
ラップ６による融合不良等の溶接欠陥が発生する。

本発明は上記実情に鑑み、溶接姿勢が変化し且複雑な継
手形状に対しても常に最良の溶接状態が１９られる様に
しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はトーチ中心に対してアーク発生点を偏心させ、
トーチ又は電極を反復回転させてオシレートを行うと共
に溶接状況に応じ反復回転角度及び反復回転中心を変化
させることを特徴とするものである。

［作　　　用］ トーチ中心に対してアーク発生点を偏心させているので
トーチ又は電極を回転させるとアークが移動しオシレー
ト可能になる。又反復回転角度及びその中心を変えるこ
とによりオシレートの振幅、オシレートの中心が変わる
。

［実　施　例］ 以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

本発明では非消耗電極方式では第１図（イ）（ロ）に示
す如く電極８の尖端を偏心させて形成し、又消耗電極方
式ではコンタクトチップ９に穿設するフィラーワイヤガ
イド溝１０を出口部で傾斜させてコンタクトチップ９よ
り突出するフィラーワイヤ１１がトーチ中心より偏心す
る如くして、アークの発生点をトーチ中心よりずれた位
置とするものである。アークの発生点がトーチ中心より
ずれているのでトーチの回転によりアークが移動する。

従って、トーチを反復回転させることによりオシレート
が可能となる。

この方式によるオシレートでは、反復回転の回転角度の
選定、反復回転の中心の選定を適宜行うことにより様々
なオシレート態様を選択することができる。

第３図はオシレートの態様を示すもので、同図（イ）は
反復回転の中心θと溶接線りとを合致させたもので、（
ｉ）　（ｉｉ）　０ｉＤ（へ）と順次回転角を増大させ
たｂのであり、ｒｆＩ図＜１１１１）　（／りは反復回
転の中心θと溶接ＭＬとをずらせたものである。

又、第４図はオシレートの軌跡を図式化したものであり
、同図（イ）は第３図（イ）に、同図（ロ）は第３図（
ロ）に、同図Ｑ＼）は第３図Ｑ＼）にそれぞれ対応する
ものである。

上記したトーチの反復回転の中心θ、反復回転の角度を
適宜選定することにより溶接線方向のトーチ移動（台車
走行）が定速連続であっても種々のオシレート態様が選
択できるが、台車走行速度を第５図に示す如く、断続走
行（同図（イ））、走度変化（同図（ロ））、前進後退
（同図イ））と変化させることもできる。而して、トー
チ回転の態様、台車走行の態様を適宜組合せ同期制御す
ることにより極めて多様なオシレート様式の選択が可能
となる。

又、オシレート様式の変更はトーチの回転状態を変化さ
せるだけ、更には台車の走行速度を制御するだけで容易
に変更可能であり、溶接中の溶接姿勢の変化、継手形状
の変化に対しても充分追従させることができる。

例えば第６図に示す、主管３の枝管４を溶接する場合で
Ａ−Ａ矢視部を溶接する場合は、溶融金属の垂下がりを
考慮し、継手部の上部により多く入熱する様なオシシー
１〜態様、例えば第３図（ロ）のトーチ回転態様第５図
（Ａ）の台車走行を選択し、第７図の如きオシレートを
行わせれば、第８図の様な平滑ビードを１ｑることがで
きる。

次に上記オシレートの制御を行わせる為の制御装置の１
例を第９図に於いて説明する。

トーチ３１を回転する為のモータ１９にパルスジェネレ
ータ２０を連結し、トーチ３１にはトーチの回転角度を
検出する角度検出器２２を取付け、パルスジェネレータ
２０の検出信号はモータフィードバック回路２１を介し
て比較器１１に入力し、又角度検出器２２からの信号は
演算器２３、反復指令回路２４を介して比較器１５へ入
力する。

又、比較器１５へはトーチ３１の回転角を設定ザる為角
度設定器１２からの信号及び反復回転の中心を設定する
為の中心設定器１３からの信号が入力されており、比較
器１５は角度設定器１２、中心位置設定器１３、反復指
令回路２４からの信号を演障して、その結果を位置と速
度のサーボ回路１６へ入力する。該サーボ回路１６へは
回転速度設定器１４から速度設定信号が入力されている
。

１ナ一ボ回路１６からの出力は比較器１７及び正逆指令
回路２５へ入力されており、正逆指令回路２５からの信
号は台車速度設定器２８からの速度設定信号、台車走行
モータ２７に連結したパルスジェネレータ２９からの出
力と共に台車駆動回路２６へ入力される。該台車駆動回
路２６は、これら３の信号を基に所要の態様で台車を走
行させる。

１−−チ３１の回転角度、反復回転の中心を角度設定器
１２、中心設定器１３で選択し、且反復指令回路２４か
らトーチ３１の実際の回転位置が比較器１５へ入力され
ると、比較器１５は位置制御の為の信号をサーボ回路１
６へ入力する。サーボ回路１６はこの位置制御の為の信
号及び回転速度設定信号に基づきトーチ回転用モータ１
９を駆動する為の制御信号を出力する。該信号はモータ
フィードバック回路２１からの実際のモータ回転速度と
比較器１１に於いて比較され、設定速度となる様な修正
制御信号をモータ駆動回路１８へ入力し、モータ駆動回
路１８は前記修正制御信号を基にトーチ回転用モータ１
９を駆動する。

トーチ３１の回転方向の実際の位置は前記した様に角度
検出器２２、演算器２３で求められており、トーチ３１
が反転位置に達した時の反転信号は反復指令回路２４よ
り比較器１５へ入力され、該信号を基にサーボ回路１６
は反転の為の制御信号を発する。

正逆指令回路２５には予め台車走行の態様を設定入力し
ておき、台車駆動回路２６へは該態様に応じた制御信号
を出力する様にしている。又、台車速度設定器２８から
は台車の走行速度が設定され、実際の台車走行速度はパ
ルスジェネレータ２９より入力されている。

而して、前記サーボ回路１６より同期信号が正逆指令回
路２５へ入力されると台車駆動回路２６はトーチ３１の
反復回転と同期させ所要の態様で台車を走行させる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、溶接姿勢が変化し且複
雑な継手形状に対しても常に最良の溶接施行状態、高品
質の溶接が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）（ロ）は本発明を実施する為の非消耗電極
の形状を示し、（イ）は正面図、（ロ）は側面図、第２
図（イ）（ロ）は同前消耗電極の形状を示し、（イ）は
側面図、（ロ）は底面図、第３図（イ）（ロ）Ｑ＼）は
オシレートの為の電極回転の態様を示す説明図、第４図
←）（０）　（／＼）は上記オシレートに対応する軌跡
を示す絵図、第５図（イ）（ロ）ＱＯは溶接台車の走行
態様を示す線図、第６図は主管に枝管を溶接した溶接継
手の説明図、第７図は該継手に於けるオシレートの軌跡
を示す線図、第８図は第６図のＡ−Ａ矢視図、第９図は
本発明を実施する為の制御装置の１例を示すブロック図
、第１０図（イ）〈口）は従来の非消耗電極の形状を示
しくイ）は正面図、（ロ）は側面図、第１１図（イ）（
ロ）は同前消耗電極の形状を示し、（イ）は正面図、（
ロ）は底面図、第１２図は主管に枝管を溶接した状態を
示す説明図、第１３図は第１２図のＢ−Ｂ矢視図である
。 ８は電極、１１はフィラーワイヤ、１２は角度設定器、
１３は中心設定器、３１はトーチを示す。 特　　許　　出　　願　　人 石川島播磨重工業株式会社 第５図 （イ）　　　（ロ）　　　（ハ） 第６図　　　　　　　第８図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）トーチ中心に対してアーク発生点を偏心させ、所定
   の方向にアークを偏向（指向）させるトーチ又は電極を
   反復回転又は連続的に回転させてオシレートを行うと共
   に溶接状況に応じ反復回転角度及び反復回転中心を変化
   させることを特徴とするアーク溶接方法。