JPH0258031B2 - - Google Patents

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JPH0258031B2
JPH0258031B2 JP57226888A JP22688882A JPH0258031B2 JP H0258031 B2 JPH0258031 B2 JP H0258031B2 JP 57226888 A JP57226888 A JP 57226888A JP 22688882 A JP22688882 A JP 22688882A JP H0258031 B2 JPH0258031 B2 JP H0258031B2
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JP
Japan
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welding
weaving
frequency component
consumable electrode
torch
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JP57226888A
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JPS59120369A (ja
Inventor
Shinichi Sarugaku
Akira Dobashi
Yukiro Tsuji
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Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/565,199 priority patent/US4556777A/en
Priority to EP83113125A priority patent/EP0112579B1/en
Priority to DE8383113125T priority patent/DE3376964D1/de
Publication of JPS59120369A publication Critical patent/JPS59120369A/ja
Publication of JPH0258031B2 publication Critical patent/JPH0258031B2/ja
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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)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は消耗電極を用いたウイービング溶接
法における溶接トーチの制御方法および装置に関
し、特に消耗電極である溶接ワイヤーを流れる溶
接電流の変化によつて溶接トーチを溶接線に沿つ
て倣い制御をする方法および装置に関するもので
ある。
〔従来技術〕
従来からウイービング溶接法は消耗電極式アー
ク溶接法の一例として知られている。この方法は
Ｖ開先を有した鋼板同士を突合せ溶接したり、壁
面と壁面との交差部を隅肉溶接したりする場合に
広く用いられている溶接法である。このウイービ
ング溶接法においては、溶接トーチを周期的に揺
動させることから、このトーチの揺動周期の左右
のピーク時の溶接電流を比較することによつてト
ーチの揺動中心を修正し、溶接線を追従する溶接
線倣い制御技術も知られている。
この溶接線倣い制御技術を図面を参照して説明
する。第１図はＶ開先を有した鋼板板との突
合せ溶接におけるウイービング溶接法を示す。溶
接トーチＴは点Ｐを中心としてＶ開先の先端を狙
う状態から左右に一定の振幅と周期を有して揺動
（Ｏ→Ａ→Ｏ→Ｂ→Ｏ……）させられる。このよ
うに溶接トーチＴを揺動させた場合に、トーチの
揺動量の変化△Ｘに応じて、溶接ワイヤーＷを流
れる溶接電流の変化△ｉが生ずる（第２図）。こ
の際、溶接トーチＴがウイービング振幅のピーク
であるＡおよびＢの位置に来たときに、溶接電流
変化のピークが現われることになるので、溶接電
流変化の波形はウイービング揺動運動の２倍周期
となる。次に、溶接トーチＴのウイービング動作
の中心がＶ開先の先端からηだけずれた場合の溶
接トーチＴのウイービング振幅およびそれに応じ
た溶接電流の変化を第３図によつて説明する。
今、溶接トーチＴがＶ開先の先端に向けられた状
態O′とウイービング振幅の中心Ｏとの変位がη
とすると、そのウイービング振幅は第３図上方の
波形に示すように、第２図のそれを比較して上方
にηだけ平行に移動したものになる。この際に溶
接トーチＴがＡおよびＢの位置にある場合に溶接
電流変化のピークが出ることは第２図の場合と同
じであるが、溶接トーチＴから伸びた溶接ワイヤ
ーＷの先端と被溶接鋼板のＶ開先面との距離が相
違するために、ピークの出方に高低が生じる。つ
まり、Ａの位置に対応する溶接電流は大きく、Ｂ
の位置に対応する溶接電流は小さくなる。また溶
接電流の変化の各の部分も、第２図におけるＯの
位置に対応する溶接電流値から、第３図において
溶接トーチＴがＶ開先の先端を狙うO′の位置に
偏移する。
従来、このような溶接トーチＴのＶ開先先端か
ら偏移を修正するために、ＡおよびＢの位置に対
応する溶接電流のピーク時の大きさを比較した
り、一定期間の溶接電流値を積分したものを比較
したりして溶接トーチＴの修正制御信号を算出す
るものが知られていた。
このようにウイービングを用いた消耗電極式ア
ーク溶接において、溶接電流変化をとらえて、ト
ーチの揺動中心位置の制御を行なう方法は、トー
チ位置検出用の特別のセンサーが不要になり、ト
ーチまわりの構造が簡単で、小形化されて狭い所
での溶接にも適用できるという利点がある。ま
た、アーク現象によつて生ずる熱、光、スパツ
タ、ヒユームなどの影響を受けないという利点も
ある。しかしながらその反面、アーク現象は、被
溶接物の表面状態の変化により、影響を受けるほ
か、消耗電極の熱による溶融と、その電流変化に
より、複雑な変化をするという問題もある。
アーク現象は一般的にシヨートアークとスプレ
ーアークに大別されるが、シヨートアーク状態で
は、揺動周期よりはるかに短い周期で大きな電流
変化が起る。つまり、シヨートアーク状態におい
ては、消耗電極がフイーダにより供給されてワー
クに接触するという短絡電流が流れ、それによつ
て消耗電極が溶けて、アーク電流が流れ、順次消
耗電極が供給されるので次々と以上の現象をくり
返すことがよく知られている。この現象は、30Hz
の比較的安定した周期で第４図に示すように激し
く変化する。このためトーチの揺動周期による電
流変化がとらえにくく、特に、揺動に起因するピ
ーク電流をとらえて制御することは不可能に近
い。
また、スプレーアークでも、大電流においては
被溶接物が大電流によつて溶け、また溶けたワイ
ヤーが球状体となつてＶ開先内に存在するため、
溶接中のワークの表面が丸味おび、例え溶接トー
チを揺動させても、ワーク表面と溶接トーチから
伸びた溶接ワイヤーＷ先端の距離が変化しないの
で溶接電流の変化も第２，３図で示したもののよ
うに周期的でなく、極めて複雑なものでこれを制
御情報とすることは困難である。
〔発明の目的〕
この発明は、以上に説明した従来技術の欠点を
克服するために開発されたものであり、複雑な溶
接電流変化の波形から特定の周波数成分のみを取
り出して、それを溶接トーチの修正のため利用し
て追従精度の高い溶接線倣い制御方法および装置
を提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、この発明は消耗電
極を、一定の周期で揺動させながら溶接線に沿つ
て被溶接物を電気溶接するウイービング溶接にお
いて、消耗電極を流れる溶接電流の変化の波形を
周波数分析して、上記周期及びその１／２周期の
周波数成分のみに着目して、揺動周期の周波数成
分を減少させるようにウイービング動作を制御す
るようにしたものである。
従来技術の項でも説明をしたように、水平隅
肉、開先きの溶接線は、２つの壁の会わせ部分に
ある。その２つの壁に接近するようアーク溶接し
ながら揺動するとき大局的には壁では電流は、極
大になり、溶接線附近では極小になる。
したがつて、一周期揺動する間に２回のピーク
と２回の底がある。上記、２回のピークの高さを
等しくすれば溶接線は、揺動の中心に来ることは
知られている。アーク現象は、複雑で、変化が激
しいが、上記の一周期毎に起る２回のピークに注
目してそれを等しくするために、揺動周期とその
１／２周期に着目することが特に意義がある。
そのために、この出願は消耗電極をウイービン
グさせながら溶接をする際に、消耗電極を流れる
溶接電流の変化を検出して溶接トーチを溶接線に
沿つて倣い制御するものにおいて、上記検出され
た溶接電流の変化から、ウイービング周期に等し
い揺動周波数成分と、その１／２周期に等しい２
倍揺動周波数成分とを取り出し、その周波数成分
から計算された制御出力によつてウイービング動
作の揺動中心の位置を修正するように構成した溶
接線倣い制御方法の発明に関するものである。
さらにこの出願は、消耗電極である溶接ワイヤ
ーを備えた溶接トーチと、該溶接トーチを少くと
も２方向に移動可能に支持するためのトーチ支持
手段と、該トーチ支持手段を一方の方向にウイー
ビング動作させるための揺動手段と、該トーチ支
持手段を溶接線に沿う方向に移動させるための移
動手段と、消耗電極を流れる溶接電流の変化を検
出するための検出手段と、該検出手段による検出
電流変化からウイービング周期に等しい揺動周波
数成分と、その１／２周期に等しい２倍揺動周波
数成分とを取り出すためのフーリエ関数変換手段
と、該周波数変換手段からの出力を制御出力とし
て前記溶接トーチのウイビング動作の揺動中心位
置を修正するための制御手段とから構成される溶
接線倣い制御装置の発明に関するものである。
この発明の基本的な考え方をさらに詳細に説明
する。既に従来技術の説明において、ウイービン
グ溶接動作中の消耗電極の位置の変化による溶接
電流の変化で、ウイービング動作の揺動中心がＶ
開先先端に一致した場合のものが第２図に示され
ている。これによつて、第３図に示したような、
ウイービングの揺動中心がＶ開先先端に対してη
だけ偏移した場合を考える。この時の溶接電流
は、第３図における消耗電極の移動量X0X1…に
対応する、第２図の状態における溶接電流I0I1…
を求めることによつて得られる。
このようにして得られた第３図における溶接電
流変化の波形は、第２図に示すような溶接電流変
化の波形の周波数成分（ウイービング動作の揺動
周期の１／２周期に等しい。前述の２倍揺動周波
数成分）と、それの１／２の周波数成分（ウイー
ビング動作の揺動周期に等しい。前述の揺動周波
数成分）との合成波として近似されることがわか
る。
これらのことから、ウイービング動作の揺動中
心がＶ開先先端に一致している場合には、溶接電
流変化の波形はウイービング周期の１／２周期に
等しい２倍揺動周波数成分から成るもので、ウイ
ービング動作の揺動中心がＶ開先先端から偏移し
た場合には、上記２倍揺動周波数成分と、その
１／２の周波数（２倍の周期）のウイービング周
期に等しい揺動周波数成分との合成波となること
が判明した。従つて、溶接電流変化の波形から、
揺動周波数成分と２倍揺動周波数成分とを取り出
し、溶接電流変化の波形から揺動周波数成分がな
くなつた、２倍揺動周波数成分が顕著になるよう
にウイービング動作の揺動中心の位置を制御すれ
ば溶接線に沿つた溶接トーチの倣い制御が達成出
来ることが理解できる。
さらに、この出願の発明における一つの好まし
い実施態様として、ウイービング動作の揺動中心
の位置を修正するために出力される制御出力は、
ウイービング動作の揺動波形が特定の状態になつ
たときに出力されるように構成することができ
る。
また、さらにこの出願の発明の別の好ましい実
施態様として、ウイービング動体の揺動波形は所
望の振幅Ａを有した正弦波であり、該ウイービン
グ動作によつて生ずる溶接電流の変化から取り出
された揺動周波数成分の振幅がD1であり、かつ
２倍揺動周波数成分の振幅がD2であるとすると、
−jA／４・D1／D2に応じて制御出力が出力されること ができる。また、ウイービング動作の揺動波形
は、周期を異にする２種以上の正弦波群より成つ
た正弦波とすることもできる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がらさらに詳細に説明する。第５図は、本発明を
実施するための自動溶接装置であり具体的には直
交形ロボツトを用いた自動溶接装置である。ここ
においてはＴはアーク溶接トーチ、２は先端部に
溶接トーチＴを支持し、前後方向（図中Ｘ方向）
に移動可能とされた前後軸、３はその前後軸２を
Ｘ方向に移動させるための駆動モートル、４は上
記前後軸２を支持し、それを上下方向（図中Ｚ方
向）に移動可能にした上下軸、５はその上下軸４
をＺ方向に移動させるための駆動モートル、６は
ロボツト１全体を溶接方向に移動させる走行軸、
７は溶接機電源、８は溶接ワイヤー送給モート
ル、９は溶接ワイヤーリール、１０は溶接ワイヤ
ー、およびは被溶接材である。
この自動溶接装置は、被溶接材とをＶ開先
突合せ溶接するもので、図面に直方した方向に伸
びている溶接線に沿つて、ロボツト１が走行軸６
上を走行しながら溶接トーチＴをＸ方向にウイー
ビングさせつつ溶接をしていくものである。この
自動溶接装置に用いたロボツトは直交形のものが
図示されているが、これは極座標形ロボツトであ
つても関節形ロボツトであつてもよい。
次に、第５図に示した自動溶接装置を制御する
ための制御回路のブロツク図を第６図に示す。
第６図において３は第５図の前後軸モートル、
５は同じく上下軸モートル、７は溶接機電源を示
す。１３は溶接電流検出装置で、アーク溶接時の
溶接機電源の変化をとらえて制御信号にするため
の装置である。１４は、フーリエ関数変換器
（FFT）で１４ａのＡ／Ｄ変換器、１４ｂの周波
数解析器、１４ｃのスペクトル出力器よりなつて
いる。これにおいてスペクトル出力器１４ｃは、
揺動周波数成分、２倍揺動周波数成分、定数成分
をそれぞれの処理装置に分配出力する。このよう
なフーリエ関数変換器は従来から公知のものであ
り、これをそのまま利用してもよい。１５は、揺
動周波数成分Ｄ／Ａ変換器、１６は２倍揺動周波
数成分Ｄ／Ａ変換器で、それぞれFFT１４内の
スペクトル出力器１４Ｃから出力を受け、信号処
理器に出力するためＤ／Ａ変換を行なう。ここに
おいて揺動周波数成分とは、前述したように、溶
接電流の周期的変化の中に含まれている溶接トー
チのウイービングの揺動中心がＶ開先先端からズ
レることによつて発生する周波数成分であり、２
倍揺動周波数成分とは、上記揺動周波数成分を２
倍した周期の周波数成分であり正常なウイービン
グ運動に起因して発生するものである。
１７は、信号処理器で、揺動周波数成分Ｄ／Ａ
変換器１５と２倍揺動周波数成分Ｄ／Ａ変換器１
６との出力比をとり、揺動に対して信号を出力す
る。１７ａは前記揺動周波数成分と２倍揺動周波
数成分とを比較する比較器であり、１７ｂはこの
比較器１７ａからの出力に応じて適当な制御信号
を発生する信号制御装置である。
１８は信号制御装置１７ｂからの制御信号に応
じて前後軸モートル３に制御指令を与える第１サ
ーボ制御装置である。１９は揺動指令装置で第１
サーボ制御装置１８に揺動指令を与えて前後軸モ
ートル３を揺動させるとともに、スペクトル出力
器１４ｃを制御して揺動周波数と２倍揺動周波数
を指令する。また、信号処理器１７を制御して、
信号制御装置１７ｂが出力するタイミングを指令
する。
２０はCPUで、この自動溶接装置の溶接作業
内容を記憶した記憶装置を内蔵して、揺動指令装
置１９に揺動波形を指令し、第１サーボ制御装置
１８に作業位置、作業速度、作業加速度を指令し
て制御し、かつ、第１サーボ制御装置１８が信号
処理器１７の出力指令を演算するための指令を行
なう。
２１は、定数成分Ｄ／Ａ変換器で、定数成分設
定器２２の設定値と比較して、上下軸モートル５
の上下方向位置の制御を行なう。すなわち、溶接
電流の定数成分が、設定器２２での設定値と等し
くなるよう、消耗電極１０のワーク，よりの
高さを制御して、それを所定の値に制御する。
２４は第２サーボ制御装置で、第１サーボ制御
装置と同様に、CPU２０より作業位置、作業速
度、作業加速度の指令を受けて、上下軸モートル
５を制御する。
次に、第６図に示した本発明の制御装置におけ
る周波数解析のやり方、およびその理論的根拠を
以下で具体的かつ詳細に説明する。
今、第５図において消耗電極１０の位置のウイ
ービング揺動中心からの距離をＸとし、その揺動
中心がワーク，のＶ開先先端１１を適度溶接
線（図面に垂直方向）よりもηだけずれていると
し、ウイービングの揺動振幅をＡ、その揺動関数
を時間の関数としてＷ（ｔ）とすると（ただし1W
（ｔ）１≦１）、 Ｘ＝Ａ・Ｗ（ｔ）＋η (1) である。さらにＷ（ｔ）として左右対称な周期律
揺動関数を選ぶものとし、その周期をＴとする
と、 Ｗ（ｔ＋Ｔ／２）＝−Ｗ（ｔ） (2) である。
また、第７図のウイービング溶接時のＶ開先部
分の略図において、溶接トーチから伸びた消耗電
極１０の先端のＶ開先先端からの距離をl0とする
と、ウイービングにおけるＸ軸方向の偏移はＸで
あるから、その消耗電極１０のＶ開先側面からの
高さｈは、Ｘの関数で表わすことができる。
ｈ＝ｆ（ｘ）＋l0 (3) このときの溶接電流Ｉは、このｈの一次関数と
して表わされることが実験によつて明らかにされ
た。
Ｉ＝−ah＋ｂ (4) ここにおいて、a.bは正の定数である。
(1)，(3)，(4)を用いることにより、溶接電流Ｉは
時刻ｔの関数として Ｉ（ｔ）＝−ａ（ｆ（AW（ｔ）＋η）＋l0）＋ｂ と表わすことができる。
これをフーリエ変換すると下記のようになる。
Ｇ(k)＝∫〓+T〓Ｉ（ｔ）e-jktdt (5) ここにおいて、ρは任意の実数である（比例定
数は簡単のためにはぶく）。今、揺動周波数のｎ
倍の成分を考える。
Ｇ（nw）＝∫〓+T〓Ｉ（ｔ）e-jnwtdt ここで、式(2)の性質を用いることにより、 Ｇ（nw）＝∫T/2 -T/2Ｉ（ｔ）e-jnwtdt (6) となる。ただし、ω＝2π／T0ここで ∫T/2 -T/2Ｃ・e-jnwtdt＝０ (7) であるから、式(5)は以下のようになる。
Ｇ（nw）＝−a∫T/2 -T/2ｆ（ｘ）e-jnwtdt (8) 今．ｆ（ｘ）＝ｇ（ｘ／Ａ）、η＝Aξとすると ｆ（AW（ｔ）−η）＝ｇ（Ｗ（ｔ）＋ξ） (9) となり、これをξのまわりにテーラ展開すると、 ｇ（Ｗ（ｔ）＋ξ）＝∞ 〓m=0 Ｗ（ｔ）／ｍ！・g(m)（ξ） (10) ただし g(m) (S)＝dnｇ（Ｓ）／dSm ∴Ｇ（nw）＝−a∫T/2 -T/2∞ 〓m=0 Ｗ（ｔ）m／ｍ！g(m)（ξ）e-jnwtdt (11) (10)の項別積分を行なうと Ｇ（nw）＝−ａ∞ 〓m=0 g(m)（ξ）／ｍ！∫T/2 -T/2Wm（ｔ）・e-jnwtdt (12) となる。こゝで Cm，ｎ＝∫T/2 -T/2Ｗ（ｔ）me-jnwtdt （13） とするとCm，ｎは揺動関数Ｗ（ｔ）によつて定
まる定数である。
(11)において Dn＝g(m)（ξ）／ｍ！ （14） とすると Ｇ（nw）＝−ａ∞ 〓m=0 Cmn Dm （15） Ｇ（nw）は、数値積分で求められる値である。
したがつて、Ｇ（nw）／−ａ、Dmをベクトル〓、〓 とし、Cm，ｎをマトリツクスＭとすると 〓＝Ｍ〓 （16） これにより、代数的手法によつて 〓＝M1〓 （17） が求められる。
今あるｍに対しg(m)-1がわかれば（14）より、 ξ＝g(m)-1（ｍ！Dm） （18） したがつて、下記により η＝Ag(m)-1（ｍ！Dm）＝A1-mf(m)-1（ｍ！Dm）
（19） ηが求められる。
すなわち、揺動関数Ｗ（ｔ）を適切に選び、溶
接電流を揺動関数の関数として表わせば、フーリ
エ変換と、演算とにより第３図の揺動中心のずれ
ηを求めることができる。
ηを求めて、これを検出値としてｘ方向の修正
値として指令してやれば、自動溶接装置はトーチ
を溶接線上に位置決めすることができる。
例えば ｘ＝Asin wt＋η Ｗ（ｔ）＝Asin wt ｆ（ｘ）＝−x2／Ｂ とすれば（Ｂは０でない実数） Ｉ＝ａ／Ｂx2＋l0＋ｂ ｇ（ｙ）＝ｆ（Ay）＝−A2／Ｂy2 g(1)（ｙ）＝−2A2／Ｂｙ g(2)（ｙ）＝−2A2／Ｂ，g(3)（ｙ）＝０ （13）より、Co，ｎ＝０，C1.1＝Ｔ／2j、C2.1＝０ C1.2＝０，C2.2＝−Ｔ／４（14）よりD1＝−2A2／Ｂ ξ D2＝−2A2／2B （15）より Ｇ（ｗ）／−ａ＝ 〓m Cm1Dm＝C11D1 ＝Ｔ／2j（−2A2／Ｂξ）＝−TAjη／Ｂ Ｇ（2w）／−ａ＝ 〓m Cm2Dm＝C22D2 ＝−Ｔ／４（−2A2／2B）＝TA2／4B 従つて η＝−jA／４・Ｇ（ｗ）／Ｇ（2w） （20） となり実数η、すなわち第６図の第１サーボ制御
装置１８の出力が決定される。この式（20）はη
がＧ（Ｗ）即ち揺動周波数成分に比例し、Ｇ（2W）
即ち２倍揺動周波数成分に反比例していることを
表しており、また上記（20）式を導くための途中
の式 Ｇ＝（Ｗ）／−ａ＝−TAjη／Ｂ は、ηが揺動周波数成分に単独に比例しているこ
とを示している。
上記式（20）において、複素単位ｊがかかつて
いるが、Ｇ（Ｗ）とＧ（2W）が複素数として求ま
るため、η自身は実数となる。
左右どちらにずれたかはηの虚数部の符号で判
定出来る。これは、Ｇ（Ｗ）が左にずれた時と右
にずれた時で位相が180゜変化するためである。
今、位相をψとすると ψ＝tan-1Re（Ｇ（ｗ））／Im（Ｇ（ｗ）） ここにRe（Ｇ（Ｗ））はＧ（Ｗ）実数部、Im（Ｇ
（Ｗ））はＧ（Ｗ）の虚数部を示す。またtan-1は−
180゜＜tan-1x≦180゜をとるものとする。
第３図のようにずれている場合は Ｇ（Ｗ）＝aTAjη／Ｂとなる（η＞０）。
このため、ψは０となる。
また逆方向にずれている時は Ｇ（Ｗ）＝aTAj（−η）／Ｂ となる（η＞０、−η＜０）。
このためψは180゜となる。
実際の制御では多少のノイズが乗るがψが０付
近であれば第３図の方向にψが180゜付近であれ
ば、その逆方向にずれていると判定出来る。ただ
し、実際の制御上のψを計算する必要はなく式
（20）で求めたηの符号によつて判定し、制御す
れば良い。
〔発明の効果〕
この発明は以上のように構成したことにより、
従来の溶接電流のピークを検知して倣い制御をす
る方法と比較すると、実際の複雑な電流変化の波
形であつても溶接線に対して精度の高い追従が達
成されるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はＶ開先を有したウイービング溶接の説
明図、第２，３図は第１図に示すようなウイービ
ング溶接を行つた際の論理的なウイービング揺動
運動と溶接電流の変化との関係を示した波形図、
第４図は実際の溶接電流の変化を示した波形図、
第５図は本発明の方法を実施するための自動溶接
装置を示す概略図、第６図は本発明の装置を制御
するための制御回路のブロツク図、第７図は本発
明の基本的考え方を説明するための説明図であ
る。 １…自動溶接ロボツト、１０…消耗電極、Ｔ…
溶接トーチ、１４…フーリエ関数変換器、１７…
信号処理器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 消耗電極をウイービングさせながら溶接をす
    る際に、消耗電極を流れる溶接電流の変化を検出
    して溶接トーチを溶接線に沿つて倣い制御する溶
    接線倣い制御方法において、上記検出された溶接
    電流の変化から、ウイービング周期に等しい揺動
    周波数成分を取り出し、この周波数成分を減少さ
    せるようにウイービング動作の中心位置を制御す
    ることを特徴とする溶接線倣い制御方法。 ２ 上記取り出されたウイービング周期に等しい
    揺動周波数成分の大きさに応じて制御出力が出力
    されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の溶接線倣い制御方法。 ３ 消耗電極をウイービングさせながら溶接をす
    る際に、消耗電極を流れる溶接電流の変化を検出
    して溶接トーチを溶接線に沿つて倣い制御する溶
    接線倣い制御方法において、上記検出された溶接
    電流の変化からウイービング周期に等しい揺動周
    波数成分を取り出すと共にウイービング周期の
    １／２周期に等しい２倍揺動周波数成分を取り出
    し、（揺動周波数成分）／（２倍揺動周波数成分）
    が小さくなるようにウイービング動作の中心位置
    を制御することを特徴とする溶接線倣い制御方
    法。 ４ 上記検出された溶接電流の変化からウイービ
    ング周期に等しい揺動周波数成分と共にウイービ
    ング周期の１／２周期に等しい２倍揺動周波数成
    分を取り出し、（揺動周波数成分）／（２倍揺動
    周波数成分）の大きさに応じて制御出力が出力さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
    の溶接線倣い制御方法。 ５ ウイービング動作の揺動波形は所望の振幅Ａ
    を有した正弦波であり、上記ウイービング動作に
    よつて生ずる溶接電流の変化から取り出された揺
    動周波数成分の複素振幅がD1であり、かつ２倍
    揺動周波数成分の複素振幅がD2であるとすると、
    （−jA／４）・（D1／D2）の大きさに応じて制御
    出力が出力されることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項記載の溶接線倣い制御方法。 ６ 消耗電極である溶接ワイヤーを備えた溶接ト
    ーチと、上記溶接トーチを少なくとも２方向に移
    動可能に支持するためのトーチ支持手段と、上記
    トーチ支持手段を一方の方向にウイービング動作
    させながら溶接線に沿う方向に移動させるための
    駆動手段と、消耗電極を流れる溶接電流の変化を
    検出するための検出手段と、上記検出手段による
    検出電流変化からウイービング周期に等しい揺動
    周波数成分を取り出すためのフーリエ関数変換手
    段と、上記フーリエ関数変換手段からの出力を揺
    動周波数成分の大きさに応じて駆動手段を制御し
    て溶接トーチのウイービング動作の中心位置を制
    御する制御手段からなることを特徴とする溶接線
    倣い制御装置。
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