JPS6333178A - ２電極隅肉溶接の開先ならい制御方法 - Google Patents
２電極隅肉溶接の開先ならい制御方法Info
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- JPS6333178A JPS6333178A JP17394786A JP17394786A JPS6333178A JP S6333178 A JPS6333178 A JP S6333178A JP 17394786 A JP17394786 A JP 17394786A JP 17394786 A JP17394786 A JP 17394786A JP S6333178 A JPS6333178 A JP S6333178A
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- welding
- trailing
- waveform
- arc
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- 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
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は２電極を用い友高速回転アーク隅肉溶接の開
先ならい制ｂｍ方法に関する。
先ならい制ｂｍ方法に関する。
電極ノズルを同心状て高速回転することによシ、アーク
を回転する溶接方法によれば、アークの物理的効果が周
辺に分散され、滲込の周辺分散、偏平ビード（わん曲ビ
ード）の形成あるいは回転遠心力によるワイヤ溶融速度
の向上などの利点が得られ、特に厚板の狭開先溶接に用
いられて大きな効果を発揮する。
を回転する溶接方法によれば、アークの物理的効果が周
辺に分散され、滲込の周辺分散、偏平ビード（わん曲ビ
ード）の形成あるいは回転遠心力によるワイヤ溶融速度
の向上などの利点が得られ、特に厚板の狭開先溶接に用
いられて大きな効果を発揮する。
この高速回転アーク溶接方法を下向水平隅肉溶接に適用
する溶接方法が、高速回転アーク隅肉溶接方法としてこ
の出願の出願人によって提案されている（特願昭６０−
８８７３２号）。
する溶接方法が、高速回転アーク隅肉溶接方法としてこ
の出願の出願人によって提案されている（特願昭６０−
８８７３２号）。
第１６図は上記高速回転アーク隅肉溶接方法の概要を示
す斜視図であシ、図において１は電極ノズル、２は電極
ノズル１を回転する回転モータ、６は電極ノズル１の先
端に備えた通電チップの偏心孔全通過するワイヤ、４は
アーク、５は溶融池、６は溶接ビード、７は下板、８は
下板７に立設した立板、９は開先のルートである。
す斜視図であシ、図において１は電極ノズル、２は電極
ノズル１を回転する回転モータ、６は電極ノズル１の先
端に備えた通電チップの偏心孔全通過するワイヤ、４は
アーク、５は溶融池、６は溶接ビード、７は下板、８は
下板７に立設した立板、９は開先のルートである。
この高速回転アーク隅肉溶接方法においては、回転モー
タ２によシ溶接電流、溶接速度に適応し九回転数で電極
ノズル１を回転することによシワイヤ６先端を回転させ
てアーク４？！一回転させながら開先のルート９に沿っ
て下板７と立板８の溶接を行ない、等脚長の溶接ビード
６を形成している。
タ２によシ溶接電流、溶接速度に適応し九回転数で電極
ノズル１を回転することによシワイヤ６先端を回転させ
てアーク４？！一回転させながら開先のルート９に沿っ
て下板７と立板８の溶接を行ない、等脚長の溶接ビード
６を形成している。
上記高速回転アーク隅肉溶接方法においては、適当な滲
込深さ金得るためワイヤ６の回転直径を１圏から６間の
範囲としている之め、単電極の溶接では大脚長のビード
を形成することは困難である０シ念がって大脚長のビー
ドを高速で形成するために、開先線をはさんで等間隔に
設けた先行電極と後行電極を高速度で回転することが必
要となるＯ この場合、先行電極と後行電極の開先線に対する位置が
わづかでもずれると溶接欠陥が広範囲に発生することに
なる。この溶接欠陥の発生を防止するため先行［極と後
打電極の自動ならいは不可欠である。
込深さ金得るためワイヤ６の回転直径を１圏から６間の
範囲としている之め、単電極の溶接では大脚長のビード
を形成することは困難である０シ念がって大脚長のビー
ドを高速で形成するために、開先線をはさんで等間隔に
設けた先行電極と後行電極を高速度で回転することが必
要となるＯ この場合、先行電極と後行電極の開先線に対する位置が
わづかでもずれると溶接欠陥が広範囲に発生することに
なる。この溶接欠陥の発生を防止するため先行［極と後
打電極の自動ならいは不可欠である。
この発明はかかる要望に対処するためになされたもので
あシ、なんらの検出器をも必要としないで、回転するア
ークそのものの特性を利用して高精度かつリアルタイム
で、ならい制御を行なう２電極隅肉溶接の開先ならい制
御方法を提案すること全目的とする。
あシ、なんらの検出器をも必要としないで、回転するア
ークそのものの特性を利用して高精度かつリアルタイム
で、ならい制御を行なう２電極隅肉溶接の開先ならい制
御方法を提案すること全目的とする。
この発明に係る２電極隅肉溶接の開先ならい制御方法は
、 同一ならい機構によシトーチ位置が制御される先行Ｎ、
極と後行ｖＬ極を溶接線をはさんで一定間隔で設け、先
行電極と後行電極の各電極ノズルを、回転速度範囲はア
ークの回転による溶融池の固有振動＠ ｆ Ｎｏ（Ｈｚ
）とすると、下限ｋ Ｎｏ（Ｈｚ） 、上限を１２０（
Ｈｚ）の範囲とし、各電極ノズルのワイヤ先端の回転直
径は１鴎から６篩の範囲としながら回転することによシ
アークを高速回転して行なう隅肉溶接において、 （イ）上記回転する先行電極及び後打電極のアーク電圧
波形又は溶接電流波形を検出し、 （ロ）上記先行電極の電圧波形又は電流波形を溶接進行
方向前方点Ｃｆ′ｔ−基準に下板側へ１８０°以下の一
定の角度φ、に分割し、 （ハ）上記後行１！極の電圧波形又は電流波形を溶接進
行方向前方点Ｃｆ （ｉ−基準に立板側へ１８０°以下
の一定角度φ、に分割し、 （ニ）下板側に分割した先行電極の電圧波形又は電流波
形と上記一定の角度φ１で作る面積ＳＬ及び立板側に分
割した後行電極の電圧波形又は電流波形と上記一定の角
度φ、で作る面Ｎ８ｆ、’を演算し、（利上記面積の差
ＳＬ −ＳＲ，ｔ−演算し、この差があらかじめ定めら
れた基準値と等しくＡるように先行電極と後行ｉ極の位
置を溶接線と直角方向に修正し、 （へ）上記先行ｉ！極と後行電極の電圧波形又は電流波
形全溶接進行方向前方点Ｃｆ ｉ中心に１８０°以下の
一定角度φ２に分割し、 （ト）先行電極と後行′ｒｒ１極の各電圧波形又は電流
波形と上記一定の角度φ２を作る面積ＳＬ、Ｓｔ′ｔ−
演算し、 （ｆｌ上記面積の和ＳＬ＋ Ｓｔ ｆ演算し、この和が
あらかじめ定められた基準値と等しくなるように先行電
極と後行電極の高さを修−正する ことを特徴とす。
、 同一ならい機構によシトーチ位置が制御される先行Ｎ、
極と後行ｖＬ極を溶接線をはさんで一定間隔で設け、先
行電極と後行電極の各電極ノズルを、回転速度範囲はア
ークの回転による溶融池の固有振動＠ ｆ Ｎｏ（Ｈｚ
）とすると、下限ｋ Ｎｏ（Ｈｚ） 、上限を１２０（
Ｈｚ）の範囲とし、各電極ノズルのワイヤ先端の回転直
径は１鴎から６篩の範囲としながら回転することによシ
アークを高速回転して行なう隅肉溶接において、 （イ）上記回転する先行電極及び後打電極のアーク電圧
波形又は溶接電流波形を検出し、 （ロ）上記先行電極の電圧波形又は電流波形を溶接進行
方向前方点Ｃｆ′ｔ−基準に下板側へ１８０°以下の一
定の角度φ、に分割し、 （ハ）上記後行１！極の電圧波形又は電流波形を溶接進
行方向前方点Ｃｆ （ｉ−基準に立板側へ１８０°以下
の一定角度φ、に分割し、 （ニ）下板側に分割した先行電極の電圧波形又は電流波
形と上記一定の角度φ１で作る面積ＳＬ及び立板側に分
割した後行電極の電圧波形又は電流波形と上記一定の角
度φ、で作る面Ｎ８ｆ、’を演算し、（利上記面積の差
ＳＬ −ＳＲ，ｔ−演算し、この差があらかじめ定めら
れた基準値と等しくＡるように先行電極と後行ｉ極の位
置を溶接線と直角方向に修正し、 （へ）上記先行ｉ！極と後行電極の電圧波形又は電流波
形全溶接進行方向前方点Ｃｆ ｉ中心に１８０°以下の
一定角度φ２に分割し、 （ト）先行電極と後行′ｒｒ１極の各電圧波形又は電流
波形と上記一定の角度φ２を作る面積ＳＬ、Ｓｔ′ｔ−
演算し、 （ｆｌ上記面積の和ＳＬ＋ Ｓｔ ｆ演算し、この和が
あらかじめ定められた基準値と等しくなるように先行電
極と後行電極の高さを修−正する ことを特徴とす。
この発明においては、先行電極と後行電極の回転するア
ークの電圧波形または溶接電流波形の変動に基いて開先
ならい制御を行なうから、応答性の良い高精度な開先な
らいを行なう。
ークの電圧波形または溶接電流波形の変動に基いて開先
ならい制御を行なうから、応答性の良い高精度な開先な
らいを行なう。
第１図はこの発明の一実施例に係る溶接装置を示した概
略構成図であシ、図において１０Ｌは先行電極、１０Ｔ
は先行電極１０Ｌと回転伝達機構１１の軸線を隔てて一
定間隔をおいて設は念後行電極であり、先行電極１０Ｌ
、後行電極１０Ｔは共に回転モータ２によってＡ矢印の
方向に回転する０ １２は開先のルート９と直角方向であるＸ軸方向に先行
電Ｑ１０Ｌと後行ｉ極１［ＪＴを同時に修正するＹ軸な
らい機構、１６は先行電極１０Ｌと後行電極１０Ｔの高
さ方向であるＸ軸方向に画電極１０Ｌ、１０Ｔを同時に
修正するＹ軸ならい機構、１４は制御装置、１５は先行
電極１０Ｌと後行電極１０Ｔに各々ワイヤを送給するワ
イヤフィーダ、１６は台車である。なお、第１図はなら
い軸が回転伝達機構１１の軸線方向と、その直交軸方向
に設けた場合を示す。
略構成図であシ、図において１０Ｌは先行電極、１０Ｔ
は先行電極１０Ｌと回転伝達機構１１の軸線を隔てて一
定間隔をおいて設は念後行電極であり、先行電極１０Ｌ
、後行電極１０Ｔは共に回転モータ２によってＡ矢印の
方向に回転する０ １２は開先のルート９と直角方向であるＸ軸方向に先行
電Ｑ１０Ｌと後行ｉ極１［ＪＴを同時に修正するＹ軸な
らい機構、１６は先行電極１０Ｌと後行電極１０Ｔの高
さ方向であるＸ軸方向に画電極１０Ｌ、１０Ｔを同時に
修正するＹ軸ならい機構、１４は制御装置、１５は先行
電極１０Ｌと後行電極１０Ｔに各々ワイヤを送給するワ
イヤフィーダ、１６は台車である。なお、第１図はなら
い軸が回転伝達機構１１の軸線方向と、その直交軸方向
に設けた場合を示す。
第２図は上記のように構成した溶接装置により隅肉溶接
を行なうときのビードの形成状態を示し、先行電極１０
Ｌは下板７側にかたよったビード１７を形成し、後行電
極ＩＧＴはこのビード１７上の立板８側にビード１８を
形成する。
を行なうときのビードの形成状態を示し、先行電極１０
Ｌは下板７側にかたよったビード１７を形成し、後行電
極ＩＧＴはこのビード１７上の立板８側にビード１８を
形成する。
第６図はルート９から回転軸線１９がＸ軸方向に距離Ｘ
、ずれている先行電極１０Ｌ先端部金示す側面図であり
、溶接方向は紙面と垂直で、紙面裏面から表面に向う方
向である。第６図において、Ｌａはアーク長、ｂｅはワ
イヤ突出長、ＥＸは先行電極ＩＧＬと下板７間の距離で
ある。Ｃｆ、Ｒ。
、ずれている先行電極１０Ｌ先端部金示す側面図であり
、溶接方向は紙面と垂直で、紙面裏面から表面に向う方
向である。第６図において、Ｌａはアーク長、ｂｅはワ
イヤ突出長、ＥＸは先行電極ＩＧＬと下板７間の距離で
ある。Ｃｆ、Ｒ。
Ｌは先行電極１０Ｌが回転しているときのワイヤ６の位
置を示し、Ｃｆは溶接方向前方のワイヤ６の位置、几は
溶接方向に向って９０度右側、Ｌは左側のワイヤ６の位
置を示す。第４図は第６図に示した先行電極１０Ｌ′ｉ
！ｉ−回転軸線１９方向から見た図であり、Ｃｒは溶接
方向２０に対して後方のワイヤ３の位置を示す。
置を示し、Ｃｆは溶接方向前方のワイヤ６の位置、几は
溶接方向に向って９０度右側、Ｌは左側のワイヤ６の位
置を示す。第４図は第６図に示した先行電極１０Ｌ′ｉ
！ｉ−回転軸線１９方向から見た図であり、Ｃｒは溶接
方向２０に対して後方のワイヤ３の位置を示す。
第６図、第４図に示すようにワイヤ６が先行電極１０Ｌ
の回転軸ｌ１１９に対して偏心して設けて、ワイヤ送給
速度を一定のもとで先行電極１０Ｔ、’に回転軸、１１
１９ｔ−中心にして回転すると、回転時のワイヤ３の位
置によシアーク長Ａａが異なり、先行電極１０Ｌと下板
７間の距離Ｂｘが変化する。
の回転軸ｌ１１９に対して偏心して設けて、ワイヤ送給
速度を一定のもとで先行電極１０Ｔ、’に回転軸、１１
１９ｔ−中心にして回転すると、回転時のワイヤ３の位
置によシアーク長Ａａが異なり、先行電極１０Ｌと下板
７間の距離Ｂｘが変化する。
距ｆｉＥｘが変化すると負荷特性が変化して溶接電流Ｉ
やアーク電圧Ｂが変化する。この溶接電流■。
やアーク電圧Ｂが変化する。この溶接電流■。
アーク電圧Ｅは溶接電源の特性によって異なる。
なお、第４図においてＣは回転方向、θは回転角、２０
は溶接方向前方す。
は溶接方向前方す。
第５図（ａ） 、 （ｂ）は横軸に溶接電流Ｉｔ−１縦
軸にアーク電圧Ｅをとシ距１ｌｌｌＥｘの変化に応じた
溶接電流工とアーク電圧Ｅの変化特性を示し、第５図（
ａ）は溶接電源の特性が定電圧特性、（ｂ）は定電流特
性の場合である０第５図（ａ） 、 （ｂ）において６
１は溶接電源の出力特性曲線、６２は負荷特性曲線であ
シ、距離ＥＸノ値Ｅｘｏ ＋ Ｅｘｌ ｌ Ｅｘ２に応
じて図に示すように、はぼ平行に変化する。なお負荷特
性曲線６２はＥＸ２ ） ＥｘＯ） Ｅｘ、Ｏ場合を示
す。
軸にアーク電圧Ｅをとシ距１ｌｌｌＥｘの変化に応じた
溶接電流工とアーク電圧Ｅの変化特性を示し、第５図（
ａ）は溶接電源の特性が定電圧特性、（ｂ）は定電流特
性の場合である０第５図（ａ） 、 （ｂ）において６
１は溶接電源の出力特性曲線、６２は負荷特性曲線であ
シ、距離ＥＸノ値Ｅｘｏ ＋ Ｅｘｌ ｌ Ｅｘ２に応
じて図に示すように、はぼ平行に変化する。なお負荷特
性曲線６２はＥＸ２ ） ＥｘＯ） Ｅｘ、Ｏ場合を示
す。
アークの動作点は出力特性曲線６１とそれぞれの負荷特
性曲線６２との交点であシ、その点での溶接電流Ｉとア
ーク電圧Ｅが定まる。すなわち距離ＥｘがＥｘ２． Ｅ
ｘｏ、 Ｅｘ、と減少して行くとき、溶接電流Ｉとアー
ク電圧Ｅはそれぞれ工。、Ｅ２゜ＩＯ＃ ＥＯｅ ＩＩ
ｅ Ｅｌと変化する。なお図（ｂ）に示した定電流ｉ
！源の場合は工。＝ Ｉ、 ＝ Ｉ２である。
性曲線６２との交点であシ、その点での溶接電流Ｉとア
ーク電圧Ｅが定まる。すなわち距離ＥｘがＥｘ２． Ｅ
ｘｏ、 Ｅｘ、と減少して行くとき、溶接電流Ｉとアー
ク電圧Ｅはそれぞれ工。、Ｅ２゜ＩＯ＃ ＥＯｅ ＩＩ
ｅ Ｅｌと変化する。なお図（ｂ）に示した定電流ｉ
！源の場合は工。＝ Ｉ、 ＝ Ｉ２である。
距＄１Ｅｘの変化による溶接電流Ｉあるいはアーク電圧
Ｅの変化は距＠Ｅｘの変化が大幅でなければ、距離Ｅｘ
と直線関係で変化する。第６図に示すように先行電極１
０Ｌが下板７に対して傾斜している場合に、先行電極１
０Ｌが回転するとワイヤ３の位置に応じて距ｇＥｘは正
弦波状に変化する。
Ｅの変化は距＠Ｅｘの変化が大幅でなければ、距離Ｅｘ
と直線関係で変化する。第６図に示すように先行電極１
０Ｌが下板７に対して傾斜している場合に、先行電極１
０Ｌが回転するとワイヤ３の位置に応じて距ｇＥｘは正
弦波状に変化する。
第６図（ａ） 、 （ｂ）は回転する先行電極１０Ｌの
ワイヤ６すなわちアークの位置に対応して変化するアー
ク電圧Ｅおよび溶接電流工の波形を示す。図において（
ａ）はアーク電圧Ｅの波形、（ｂ）は溶接電流■の波形
であシ、それぞれの波形は上下逆転した形状となる。な
お、図（ｂ）に示した溶接電流■の波形は定電圧特性の
溶接電源のみで得ることができ、アーク電圧Ｅの波形は
定電圧特性、定電流特性のいずれの溶接電源においても
得られることは第５図（ａ） Ｉ （ｂ）から明らかで
ある。
ワイヤ６すなわちアークの位置に対応して変化するアー
ク電圧Ｅおよび溶接電流工の波形を示す。図において（
ａ）はアーク電圧Ｅの波形、（ｂ）は溶接電流■の波形
であシ、それぞれの波形は上下逆転した形状となる。な
お、図（ｂ）に示した溶接電流■の波形は定電圧特性の
溶接電源のみで得ることができ、アーク電圧Ｅの波形は
定電圧特性、定電流特性のいずれの溶接電源においても
得られることは第５図（ａ） Ｉ （ｂ）から明らかで
ある。
第６図（ａ） ＊ （ｂ）において、破線で示した波形
は第６図、第４図に示すように開先のルート９と先行電
極１０Ｌの回転軸線１９との間隔がＸ、の場合を示し、
実線で示した波形はルート９と回転軸線１９との間隔が
Ｘ、より大きい場合を示す。
は第６図、第４図に示すように開先のルート９と先行電
極１０Ｌの回転軸線１９との間隔がＸ、の場合を示し、
実線で示した波形はルート９と回転軸線１９との間隔が
Ｘ、より大きい場合を示す。
後行電極１０Ｔも立板８に対して上記先行電極１ｏｒ、
ｉ同様な関係に１）、第７図（ａ） 、 （ｂ） Ｋ示
すアーク電圧Ｅと溶接電流工の波形を得る。第７図（ａ
） Ｉ （ｂ）においても破線で示した波形は開先のル
ート９と後行電極１０Ｔの回転軸線の間隔がＸ、の場合
、実線はこの間隔がＸ、より小さい場合を示す。
ｉ同様な関係に１）、第７図（ａ） 、 （ｂ） Ｋ示
すアーク電圧Ｅと溶接電流工の波形を得る。第７図（ａ
） Ｉ （ｂ）においても破線で示した波形は開先のル
ート９と後行電極１０Ｔの回転軸線の間隔がＸ、の場合
、実線はこの間隔がＸ、より小さい場合を示す。
開先ルート９ｆｔはさんで設けた先行電極１０Ｌと後行
電極１０Ｔの間隔は第１図に示すように一定であるから
、先行電極１０Ｌの回転軸線１９と開先のルート９の間
隔がＸｌよシΔＸだけ大きくなると後打電極１０Ｔの回
転軸線とルート間隔はＸｌよりΔＸだけ小となり、第６
図（ａ） 、 （ｂ）及び第７図（ａ） 、 （ｂ）の
実線で示すように、先行電極１０Ｌと後行電極１０Ｔの
アーク電圧波形及び溶接電流波形のレベルが各々変化す
る。すなわち、この励合先行電＠１０Ｌのアーク電圧波
形のレベルは低下し、後行ｉ極１０Ｔのアーク電圧波形
のレベルは高くなる◇したがって先行電極１０Ｌと後行
［極１０Ｔのアーク電圧波形あるいは溶接電圧波形のレ
ベルの変化量を検出し、修正する仁とによりＸ軸方向の
ずれ量Δｘ２修正することができる。
電極１０Ｔの間隔は第１図に示すように一定であるから
、先行電極１０Ｌの回転軸線１９と開先のルート９の間
隔がＸｌよシΔＸだけ大きくなると後打電極１０Ｔの回
転軸線とルート間隔はＸｌよりΔＸだけ小となり、第６
図（ａ） 、 （ｂ）及び第７図（ａ） 、 （ｂ）の
実線で示すように、先行電極１０Ｌと後行電極１０Ｔの
アーク電圧波形及び溶接電流波形のレベルが各々変化す
る。すなわち、この励合先行電＠１０Ｌのアーク電圧波
形のレベルは低下し、後行ｉ極１０Ｔのアーク電圧波形
のレベルは高くなる◇したがって先行電極１０Ｌと後行
［極１０Ｔのアーク電圧波形あるいは溶接電圧波形のレ
ベルの変化量を検出し、修正する仁とによりＸ軸方向の
ずれ量Δｘ２修正することができる。
すなわち、第６図、第７図、第８図に示すように先行電
極１０Ｌの波形金Ｃｆ点を基準として下板７側であるＬ
側に１８０＠以下の一定角度φ、の間だけ取り出し、後
行電極１０Ｔの波形’ａ−Ｃｆ点を基準として立板８側
であるＬ側に１８０＠以下の一定角度φ１の間だけ取シ
出し、この角度φ３間で作る波形の面積ＳＬ、ＳＲ，を
求め、この面積の差ＳＬ−８Ｒがあらかじめ定められ次
基準値Ｓｘ□と等しくなるようにＸ軸ならい機構１２に
よ６ｘ軸方向のずれ量Δχを修正する。
極１０Ｌの波形金Ｃｆ点を基準として下板７側であるＬ
側に１８０＠以下の一定角度φ、の間だけ取り出し、後
行電極１０Ｔの波形’ａ−Ｃｆ点を基準として立板８側
であるＬ側に１８０＠以下の一定角度φ１の間だけ取シ
出し、この角度φ３間で作る波形の面積ＳＬ、ＳＲ，を
求め、この面積の差ＳＬ−８Ｒがあらかじめ定められ次
基準値Ｓｘ□と等しくなるようにＸ軸ならい機構１２に
よ６ｘ軸方向のずれ量Δχを修正する。
ここで波形の取υ出し角度範囲を先行電極１０Ｌは下板
７側とし、後行電極１０Ｔは立板８側とし、かつ角度範
囲Ｑ １８０”以内としたのは下板７あるいは立板８ｔ
−検出し易い友めである。
７側とし、後行電極１０Ｔは立板８側とし、かつ角度範
囲Ｑ １８０”以内としたのは下板７あるいは立板８ｔ
−検出し易い友めである。
次に先行電極１０Ｌと後行電極１０Ｔの高さ方向すなわ
ちＹ軸方向の距離制御について説明する。
ちＹ軸方向の距離制御について説明する。
上記Ｘ＃１方向のならい全前提として、先行電極１０Ｌ
、後行電極１０Ｔの位置が開先のルート９からｙ＠方向
にはなれるように距離ΔＹだけずれると、先行ｉ！極１
０Ｉ、と後行電極１０Ｔのアーク電圧波形のレベルは共
に高くなシ、溶接電流波形のレベルは低くなる。そこで
、第９図に示すように先行電極１０Ｌと後行ｉｔ極１０
Ｔの波形を各々Ｃｆ点を中心として一定角度φ２だけ取
シ出し、この角度で作る波形の面ａｓｔｔｓｔ’ｅ求め
、この面積の和８ｔ＋Ｓｔがあらかじめ定められた基準
値ＳＹ０と等しくなるようにＹ軸ならい機構１６を制御
し、Ｙ軸方向のずれ量Δｙ６修正する。ここで角度φ２
は１８０°以下とする。
、後行電極１０Ｔの位置が開先のルート９からｙ＠方向
にはなれるように距離ΔＹだけずれると、先行ｉ！極１
０Ｉ、と後行電極１０Ｔのアーク電圧波形のレベルは共
に高くなシ、溶接電流波形のレベルは低くなる。そこで
、第９図に示すように先行電極１０Ｌと後行ｉｔ極１０
Ｔの波形を各々Ｃｆ点を中心として一定角度φ２だけ取
シ出し、この角度で作る波形の面ａｓｔｔｓｔ’ｅ求め
、この面積の和８ｔ＋Ｓｔがあらかじめ定められた基準
値ＳＹ０と等しくなるようにＹ軸ならい機構１６を制御
し、Ｙ軸方向のずれ量Δｙ６修正する。ここで角度φ２
は１８０°以下とする。
上記Ｘ軸方向のならい及びＹ軸方向のならいにおいて基
準値ｓｘｏ ｊ ＳｙＯは先行電極１０Ｌと後行電極１
０Ｔの適正位置に対応してあらかじめ設定するが、電極
の位置が適正位置であるときの波形の面積の差ＳＬ −
ＳＢと和ＳＬ＋Ｓｔの値を記憶保持しておけば良い。
準値ｓｘｏ ｊ ＳｙＯは先行電極１０Ｌと後行電極１
０Ｔの適正位置に対応してあらかじめ設定するが、電極
の位置が適正位置であるときの波形の面積の差ＳＬ −
ＳＢと和ＳＬ＋Ｓｔの値を記憶保持しておけば良い。
また面積の差Ｓｘ ＝ ｓＬ、 −８Ｒ，と和５Ｙ＝Ｓ
Ｌ＋Ｓｔの値はアークの回転の１回もしくは整数ｎ回の
値とする。
Ｌ＋Ｓｔの値はアークの回転の１回もしくは整数ｎ回の
値とする。
上記開先ならい制御方法を第１０図に示したＸ軸方向の
ならい制御回路のブロック図及び第１１図に示し九Ｙ軸
方向のならい制御回路のブロック図に基づいて説明する
。
ならい制御回路のブロック図及び第１１図に示し九Ｙ軸
方向のならい制御回路のブロック図に基づいて説明する
。
まず電圧検出器５０Ｌ、５０Ｒで先行７１！極１０Ｌと
後行電極１０Ｔの各アーク電圧ＥＬ 、 ＥＲを検出す
る。この検出した先行電極１０Ｌのアーク電圧ＢＬ’ｔ
スイッチ５１ＬでＬ側の一定角度φ１だけ取り出し、後
行電極１０Ｔのアーク電圧ＥＦＬをスイッチ５１ＲでＬ
側の一定角度φ１だけ取シ出す。スイッチ５１Ｌ、５１
Ｒにおける角度φ、を取シ出すタイミングはスイッチン
グ論理回路５２Ｌ、 ５２Ｒからの指令信号で行なう。
後行電極１０Ｔの各アーク電圧ＥＬ 、 ＥＲを検出す
る。この検出した先行電極１０Ｌのアーク電圧ＢＬ’ｔ
スイッチ５１ＬでＬ側の一定角度φ１だけ取り出し、後
行電極１０Ｔのアーク電圧ＥＦＬをスイッチ５１ＲでＬ
側の一定角度φ１だけ取シ出す。スイッチ５１Ｌ、５１
Ｒにおける角度φ、を取シ出すタイミングはスイッチン
グ論理回路５２Ｌ、 ５２Ｒからの指令信号で行なう。
スイッチング論理回路５２Ｌ、５２Ｒは回転位ｆｌ検出
Ｗ５３Ｌ、５３Ｒで検出した先行電極１０Ｌと後行電極
１０Ｔの回転角と、あらかじめ定めた１８０°以下の一
定の角度φ、全設定し九φ、設定器５４Ｌ、５４凡の出
力φ１例えば９０＠と全比較し指令信号として出力する
。
Ｗ５３Ｌ、５３Ｒで検出した先行電極１０Ｌと後行電極
１０Ｔの回転角と、あらかじめ定めた１８０°以下の一
定の角度φ、全設定し九φ、設定器５４Ｌ、５４凡の出
力φ１例えば９０＠と全比較し指令信号として出力する
。
スイッチ５１Ｌ、５１几から出力され九各アーク電圧は
積分器５ＳＬ、５５Ｒで角肛φ７間積分される。ｎ設定
器５６Ｌ、５６几は、これらの積分の処理回数ｎが設定
されておシ、積分１５ＳＬ。
積分器５ＳＬ、５５Ｒで角肛φ７間積分される。ｎ設定
器５６Ｌ、５６几は、これらの積分の処理回数ｎが設定
されておシ、積分１５ＳＬ。
５５Ｒは各スイッチング論理回路５２Ｌ、５２Ｒ。
を介して出力されるｎにより、ｎ回分のアークの回転に
対して波形積分を行ない、その出力ＳＬおよびＳＲを記
憶器５７Ｌ、５７Ｒに出力する。記憶器５７Ｉ、、５７
Ｒは積分器５ＳＬ、５５Ｒから入力した信号ＳＩ、およ
びＳＢ ｆ ｎ回毎に記憶・保持を繰り返しながらＳＬ
ｓＳＢｅ差動増幅器差動圧出力する。差動増幅器５８は
この信号の差Ｓｘ ＝ ＳＬ−ＳＲを求め、この差ＳＸ
を後段の差動増幅器５９に入力し、基準値設定器６０に
あらかじめ設定された基準値ＳＸＯと比較し、この差５
ｘ−８ｘｏが零となるようにＸ＠モータ６１を駆動する
。
対して波形積分を行ない、その出力ＳＬおよびＳＲを記
憶器５７Ｌ、５７Ｒに出力する。記憶器５７Ｉ、、５７
Ｒは積分器５ＳＬ、５５Ｒから入力した信号ＳＩ、およ
びＳＢ ｆ ｎ回毎に記憶・保持を繰り返しながらＳＬ
ｓＳＢｅ差動増幅器差動圧出力する。差動増幅器５８は
この信号の差Ｓｘ ＝ ＳＬ−ＳＲを求め、この差ＳＸ
を後段の差動増幅器５９に入力し、基準値設定器６０に
あらかじめ設定された基準値ＳＸＯと比較し、この差５
ｘ−８ｘｏが零となるようにＸ＠モータ６１を駆動する
。
一方Ｙ軸方向のならい制御も第１１図に示すように電圧
検出１１５０Ｌ、５０Ｒで検出したアーク電圧ＥＬ、Ｅ
Ｒ全Ｘ軸方向ならい制御と同様にスイッチ７１Ｌ、７１
Ｔを介して積分器７５ Ｌ 、 ７５Ｔに入力し、一定
角度φ２間だけｎ回分積分し記憶器に各積分値Ｓ、ａｔ
を記憶保持する。このＳＬ。
検出１１５０Ｌ、５０Ｒで検出したアーク電圧ＥＬ、Ｅ
Ｒ全Ｘ軸方向ならい制御と同様にスイッチ７１Ｌ、７１
Ｔを介して積分器７５ Ｌ 、 ７５Ｔに入力し、一定
角度φ２間だけｎ回分積分し記憶器に各積分値Ｓ、ａｔ
を記憶保持する。このＳＬ。
Ｓｔを加算器７８で加算し５Ｙ＝ＳＬ＋Ｓｔ金求め、こ
の加算値Ｓｙとあらかじめ基準値設定ｆ１８０Ｖｃ設定
された基準値ＳＹ０とを差動増幅器７９で比較し、この
差ｓｙ −ｓｙｏが零となるようにＹ軸モータ８１ｆ：
駆動し、Ｙ軸方向高さを制御する。
の加算値Ｓｙとあらかじめ基準値設定ｆ１８０Ｖｃ設定
された基準値ＳＹ０とを差動増幅器７９で比較し、この
差ｓｙ −ｓｙｏが零となるようにＹ軸モータ８１ｆ：
駆動し、Ｙ軸方向高さを制御する。
なお、上記実施例では第１図に示すように、ならい軸の
Ｙ軸方向が各電極の回転軸線方向と一致する場合につい
て説明したが、第１２図に示すように、ならい軸が下板
７に平行なＸ軸と、このＸ軸に直交するＹ軸からなる場
合、あるいは下板７に平行なＸｔｄｉと回転軸線方向の
Ｙ軸からなる場合であっても、上記実施例と同様に開先
ならい制御を行なうことができる。
Ｙ軸方向が各電極の回転軸線方向と一致する場合につい
て説明したが、第１２図に示すように、ならい軸が下板
７に平行なＸ軸と、このＸ軸に直交するＹ軸からなる場
合、あるいは下板７に平行なＸｔｄｉと回転軸線方向の
Ｙ軸からなる場合であっても、上記実施例と同様に開先
ならい制御を行なうことができる。
また、上記実施例の制御回路についてはアーク電圧波形
を検出する場合について説明したが、第６図（ｂ）、第
７図（ｂ）に示す溶接電流波形を検出しても上記実施例
と同様に開先ならい制ｍを行なうことができる。
を検出する場合について説明したが、第６図（ｂ）、第
７図（ｂ）に示す溶接電流波形を検出しても上記実施例
と同様に開先ならい制ｍを行なうことができる。
この発明は以上説明したように回転する先行電極と後行
Ｍｌ極のアーク電圧波形又は溶接電流波形を検出し、検
出した波形に基づいて開先ならい制ｉｔ行なうようにし
たから、直接開先全検出する検出ｉＭ？不要とし、かつ
高精度で大脚長のビードを形成することができる。
Ｍｌ極のアーク電圧波形又は溶接電流波形を検出し、検
出した波形に基づいて開先ならい制ｉｔ行なうようにし
たから、直接開先全検出する検出ｉＭ？不要とし、かつ
高精度で大脚長のビードを形成することができる。
またアーク自体の位置によう開先ならい制御を行なうか
ら、リアルタイムでアークの位置を修正できる効果を有
する。
ら、リアルタイムでアークの位置を修正できる効果を有
する。
第１図はこの発明の実施例に係る溶接装置を示す概略構
成図、第２図は上記実施例により形成されるビードの説
明図、第３図は上記実施例の先行電極先端部を示す側面
図、第４図は第６図に示した先行電極の回転軸線方向か
ら見比ワイヤ配置図、第５図（ａ） ｔ （ｂ）は溶接
電源の特性を示し、Ｃａ）は定電圧特性図、（ａ）は定
電流特性図、第６図（ａ）は先行電極のアーク電圧波形
図、（６）は先行電極の溶接電流波形図、第７図（ｊは
後行電極のアーク電圧波形図、（ｂ）は後行電極の溶接
電流波形図、第８図はＸ軸方向ならい制御の説明図、第
９図はＹ軸方向ならい制御の説明ｒΔ、ｆＭ１０図はＸ
軸方向ならい制御回路のブロック図、第１１図はＹ軸方
向ならい判割回路のブロックＮ１第１２図は他の実施例
を示す概略構成図、第１６図は高速回転アーク隅肉溶接
の概要を示す斜視図である。 ２・・・回転モータ、７・・・下板、８・・・立板、９
・・・開先のルート、１０Ｌ・・・先行電極、１０Ｔ・
・・後行電極、１２・・・Ｘ軸ならい機構、１３・・・
Ｙ軸ならい機構。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （ｂ） １１身枡４Ｌジ艷 第６図 （ａ） （ｂ） 第７図 （ａ） （ｂ） 第８図 第９図 第１２図 第１３図
成図、第２図は上記実施例により形成されるビードの説
明図、第３図は上記実施例の先行電極先端部を示す側面
図、第４図は第６図に示した先行電極の回転軸線方向か
ら見比ワイヤ配置図、第５図（ａ） ｔ （ｂ）は溶接
電源の特性を示し、Ｃａ）は定電圧特性図、（ａ）は定
電流特性図、第６図（ａ）は先行電極のアーク電圧波形
図、（６）は先行電極の溶接電流波形図、第７図（ｊは
後行電極のアーク電圧波形図、（ｂ）は後行電極の溶接
電流波形図、第８図はＸ軸方向ならい制御の説明図、第
９図はＹ軸方向ならい制御の説明ｒΔ、ｆＭ１０図はＸ
軸方向ならい制御回路のブロック図、第１１図はＹ軸方
向ならい判割回路のブロックＮ１第１２図は他の実施例
を示す概略構成図、第１６図は高速回転アーク隅肉溶接
の概要を示す斜視図である。 ２・・・回転モータ、７・・・下板、８・・・立板、９
・・・開先のルート、１０Ｌ・・・先行電極、１０Ｔ・
・・後行電極、１２・・・Ｘ軸ならい機構、１３・・・
Ｙ軸ならい機構。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （ｂ） １１身枡４Ｌジ艷 第６図 （ａ） （ｂ） 第７図 （ａ） （ｂ） 第８図 第９図 第１２図 第１３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 同一開先ならい移動機構の下部に溶接線をはさんで一定
間隔で取付けた先行電極と後行電極の各電極ノズルを、
回転速度範囲はアークの回転による溶融池の固有振動数
をＮＯ（Ｈｚ）とすると、下限をＮＯ（Ｈｚ）、上限を
１２０（Ｈｚ）の範囲とし、各電極ノズルのワイヤ先端
の回転直径は１ｍｍから６ｍｍの範囲としながら回転す
ることによりアークを高速回転して行なう隅肉溶接にお
いて、 （イ）上記回転する先行電極及び後行電極のアーク電圧
波形又は溶接電流波形を検出し、 （ロ）上記先行電極の電圧波形又は電流波形を溶接進行
方向前方点Ｃｆを基準に下板側へ１８０゜以下の一定の
角度φ＿１に分割し、 （ハ）上記後行電極の電圧波形又は電流波形を溶接進行
方向前方点Ｃｆを基準に立板側へ１８０゜以下の一定の
角度φ＿１に分割し、 （ニ）下板側に分割した先行電極の電圧波形又は電流波
形と上記一定の角度φ＿１で作る面積Ｓ＿Ｌ及び立板側
に分割した後行電極の電圧波形又は電流波形と上記一定
の角度φ＿１で作る面積Ｓ＿Ｒを演算し、（ホ）上記面
積の差Ｓ＿Ｌ−Ｓ＿Ｒを演算し、この差があらかじめ定
められた基準値と等しくなるように先行電極と後行電極
の位置を溶接線と直角方向に修正し、 （ヘ）上記先行電極と後行電極の電圧波形又は電流波形
を溶接進行方向前方点Ｃｆを中心に１８０゜以下の一定
角度φ＿２に分割し、 （ト）先行電極と後行電極の各電圧波形又は電流波形と
上記一定の角度φ＿２を作る面積Ｓ＿ｌ、Ｓ＿ｔを演算
し、 （チ）上記面積の和Ｓ＿ｌ＋Ｓ＿ｔを演算し、この和が
あらかじめ定められた基準値と等しくなるように先行電
極と後行電極の高さを修正する ことを特徴とする２電極隅肉溶接の開先ならい制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17394786A JPS6333178A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | ２電極隅肉溶接の開先ならい制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17394786A JPS6333178A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | ２電極隅肉溶接の開先ならい制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333178A true JPS6333178A (ja) | 1988-02-12 |
| JPH0461753B2 JPH0461753B2 (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=15970017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17394786A Granted JPS6333178A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | ２電極隅肉溶接の開先ならい制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6333178A (ja) |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP17394786A patent/JPS6333178A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0461753B2 (ja) | 1992-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |