JPH0379106B2 - - Google Patents

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JPH0379106B2
JPH0379106B2 JP60163953A JP16395385A JPH0379106B2 JP H0379106 B2 JPH0379106 B2 JP H0379106B2 JP 60163953 A JP60163953 A JP 60163953A JP 16395385 A JP16395385 A JP 16395385A JP H0379106 B2 JPH0379106 B2 JP H0379106B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
arc
welding electrode
welding
voltage
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60163953A
Other languages
English (en)
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JPS6224870A (ja
Inventor
Juji Sugitani
Masao Kobayashi
Masatomo Murayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP16395385A priority Critical patent/JPS6224870A/ja
Publication of JPS6224870A publication Critical patent/JPS6224870A/ja
Publication of JPH0379106B2 publication Critical patent/JPH0379106B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、回転アーク隅肉溶接方法に関する
ものである。
〔従来技術とその問題点〕
垂直板と水平板とを隅肉溶接する方法として、
本願発明者等は、先に、例えば、特願昭60−
88732号(以下、先行発明という)として回転ア
ーク隅肉溶接方法を提案した。以下、先行発明の
概要を説明する。第1図に示すように、前記先行
発明は、垂直板1と水平板2とによつて形成され
る開先にノズル3を向け、溶接電極4をノズル3
の中心軸線から偏位させて開先に向けてシールド
ガスと共に供給し、ノズル3を所定速度で回転さ
せながら溶接電極4と開先との間にアークを発生
させてビード5を形成し、そして、アークの回転
方向、回転数および回転直径を下記のように限定
することからなつている。
アークの回転方向:溶接進行方向に向つて右側
に垂直板1を配したときには、アークの回転方向
をノズル3の上端から見て右回転(時計方向回
転)、溶接進行方向に向つて左側に垂直板1を配
したときには、アークの回転方向をノズル3の上
端から見て左回転(反時計方向回転)、 アークの回転数:垂直板1側のビード幅、即
ち、垂直脚長(l1)と水平板1側のビード幅、即
ち、水平脚長(l2)との比(l1/l2)が最大とな
る回転数、 アークの回転直径:1〜6mm。
上述した先行発明において特に重要なことは、
高精度で開先ならいが行なえるようにすることで
ある。
〔発明の目的〕
従つて、この発明の目的は、高精度で開先なら
いが行なえる回転アーク隅肉溶接方法を提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
この発明は、垂直板と水平板とによつて形成さ
れる開先にノズルを向け、溶接電極を前記ノズル
の中心軸線から偏位させて前記開先に向けてシー
ルドガスと共に供給し、前記ノズルを回転させな
がら前記溶接電極と前記開先との間にアークを発
生させて、前記垂直板と前記水平板とを隅肉溶接
し、前記ノズルの1回転ごとにアーク電圧または
アーク電流の何れか1つの変動値を検出し、前記
ノズルの溶接進行方向最前方点を含む所定範囲内
において前記変動値の変更点に対応する前記溶接
電極の位置を検出し、前記溶接電極の位置に対応
する信号に基づいて前記溶接電極を前記開先の幅
方向に移動させ、前記変動値を前記所定範囲にわ
たり積分し、このようにして得た積分値と基準電
圧との間の差を演算し、前記差が零となるよう
に、前記ノズルをその中心軸線方向に移動させる
ことに特徴を有する。
〔発明の構成〕
次に、この発明の一実施態様を図面を参照しな
がら説明する。
第2図は、この発明の一実施態様のブロツク
図、第3図Aは、ノズルの中心軸線が開先幅方向
中央部(ルート)を向いている状態で隅肉溶接を
行なつている状態を示す正面図である。
第2図および第3図Aにおいて、アーク電圧検
出器6は、所定速度で回転する溶接電極4と開先
との間の電圧、即ち、アーク電圧Eを検出する。
切換え器7は、後述する制御器からの指令信号に
従つてアーク電圧検出器6によつて検出されたア
ーク電圧Eのうち所定のアーク回転範囲における
アーク電圧を後述するピーク電圧位置検出器およ
び積分器に送る。制御器8は、溶接電極位置検出
器9によつて検出された溶接電極4の位置信号に
基づいて、切換え器7を作動させる。ピーク電圧
位置検出器10は、アーク電圧検出器6によつて
検出されたアーク電圧E、溶接電極位置検出器9
によつて検出された溶接電極4の位置信号および
切換え器7からの切換え信号に従つて、前記所定
のアーク回転範囲内において、アーク電圧が最大
となる溶接電極位置即ち、変更点に対応する電圧
Eθを検出する。前記電圧Eθは、溶接電極の基準
位置からの位相差に対応する。記憶器11は、前
記電圧Eθを記憶する。X軸ドライバー12は、
記憶器11によつて記憶された前記電圧Eθが零
になるように、ノズル3を開先幅方向に移動させ
るためのX軸モータ13を駆動させる。
積分器14は、切換え器7からのアーク電圧を
上記所定のアークの回転範囲にわたつて積分す
る。記憶器15は、積分された積分値Scfを記憶
する。差動増幅器16は、基準電圧設定器17に
よつて予め設定されたノズル高さに対応する基準
電圧E0と前記積分値Scfとの間の差を演算する。
Y軸ドライバー18は、前記差の演算値(Scf
E0)が零となるように、ノズル3をその軸線方
向に移動させるためのY軸モータ19を駆動させ
る。
φ設定器20は、上記所定のアーク回転範囲を
制御器8に予め設定する。n設定器21は、ピー
ク電圧位置検出およびアーク電圧の積分を、ノズ
ル3Bの何回転ごとに行なうかを制御器8に予め
設定する。n設定器21によつて、例えば、前記
ピーク電圧位置検出およびアーク電圧の積分回数
を複数回に設定した場合には、記憶器11は、複
数個の上記電圧Eθの平均値を演算し、一方、記
憶器15は、複数個の上記積分値Scfの平均値を
演算する。
ここで、φ設定器20によつて、上記所定のア
ーク回転範囲をφ0に設定し、そして、n設定器
21によつて、ピーク電圧位置検出およびアーク
電圧の積分回数を1回に設定した場合の、ノズル
3の開先倣い制御について説明する。
第3図Aに示すように、ノズル3の中心軸線が
開先の幅方向中央部に向いている場合には、アー
ク電圧検出器6によつて検出されるアーク電圧E
は、第4図Aに示すように、溶接電極4が垂直板
1および水平板2に最も接近したときに最小とな
り、そして、溶接電極4が開先の幅方向中央部に
位置したときに最大となる。第4図AにおいてCr
とは、ノズル3の上端から見た溶接電極4の回転
位置を示す第6図に示すように、溶接電極4の溶
接進行方向最後方点を示し、Lとは、溶接電極4
が垂直板1に最も接近したときの点を示し、Cf
は、溶接電極4溶接進行方向最前方点を示し、そ
して、Rとは、溶接電極4が水平板2に最も接近
したときの点を示す。
上記所定のアーク回転範囲φ0とは、上記溶接
進行方向最前方点Cfを中心とするアークの回転範
囲である。
cfを中心としたのは、以下の理由による。即
ち、隅肉溶接の場合には、通常の溶接と異なり、
重力の影響により、溶融池の表面は、溶接トーチ
の回転中心線に対して左右対称になるとは限らな
い。このような状態で、溶接トーチの回転の左右
(L、R)でアーク電圧波形あるいはアーク電流
波形を比較すると、重力により垂れ下がつた左右
不均一の溶融池の表面形状を比較することにな
り、制御精度が著しく低下する。これに対して、
溶接トーチの回転最前方位置cfにおいては、アー
クは、必ず開先に直接触れ、溶融池の表面形状に
は影響されないからである(第6図参照)。
次に、第3図Bに示すように、ノズル3の中心
軸線が、X軸方向にそつて水平板2側に片寄つた
場合には、アーク電圧検出器6によつて検出され
るアーク電圧Eは、第4図B中実線で示すよう
に、溶接電極4が垂直板1および水平板2に接近
するにつれて減少するが、溶接電極4が水平板2
に最も接近したときのアーク電圧は、溶接電極4
が垂直板1に最も接近したときのアーク電圧に比
べて小さく、且つ、所定のアーク回転範囲φ0
おいてアーク電圧Eが最大となる溶接電極位置
は、第4図Aに示すように、ノズル3の中心軸線
が開先の幅方向中央部を向いている場合に比べて
θだけ遅れる。アーク電圧が最大となる溶接電極
4の位置は、ピーク電圧位置検出器10によつて
電圧Eθとして検出される。X軸モータ13は、
前記電圧Eθが零になるようにノズル3をX軸方
向に移動させる。
次に、第3図Cに示すように、ノズル3の中心
軸線が、X軸方向にそつて垂直板1側に片寄つた
場合には、アーク電圧検出器6によつて検出され
るアーク電圧Eは、第4図C中実線で示すよう
に、溶接電極4が垂直板1および水平板2に接近
するにつれて減少するが、溶接電極4が垂直板1
に最も接近したときのアーク電圧は、溶接電極4
が水平板2に最も接近したときのアーク電圧に比
べて小さく、且つ、所定のアーク回転範囲φ0
おいてアーク電圧Eが最大となる溶接電極位置
は、第4図Aに示すように、ノズル3の中心軸線
が開先の幅方向中央部を向いている場合に比べて
θだけ進む。アーク電圧が最大となる溶接電極4
の位置は、ピーク電圧位置検出器10によつて電
圧(−Eθ)として検出される。X軸モータ13
は、前記電圧(−Eθ)が零になるようにノズル
3をX軸方向に移動させる。
次に、ノズル3のY軸方向の位置が変化する
と、差動増幅器16によつて、積分器14によつ
て演算された、所定のアーク回転範囲φ0におけ
るアーク電圧の積分値Scfと、基準電圧E0との間
の差が演算され、前記差の値(Scf−E0)が零に
なるように、Y軸モータ19は、ノズル3をY軸
方向に移動させる。
このようにして、開先倣い溶接が高い精度で行
なわれる。
なお、この発明に使用する溶接電極4として
は、非消耗電極または消耗電極の何れであつても
良い。また、アーク電圧の代りにアーク電流を検
出しても良い。この場合、アーク電流の変化は、
アーク電圧との逆の関係であるので、所定のアー
ク回転範囲において、アーク電流が最小となる溶
接電極4の位置を検出し、これに基づいてX軸モ
ータ13を駆動させる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、高能
率且つ高精度で隅肉溶接の開先ならいが行なえる
といつたきわめて有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、先行発明によつて隅肉溶接を行なつ
ている状態を示す斜視図、第2図は、この発明の
一実施態様のブロツク図、第3図Aは、ノズルの
中心軸線が開先幅方向中央部に向いている状態で
隅肉溶接を行なつている状態を示す正面図、同B
図は、ノズルの中心軸線が水平板に片寄つている
状態で隅肉溶接を行なつている状態を示す正面
図、同C図は、ノズルの中心軸線が垂直板に片寄
つている状態で隅肉溶接を行なつている状態を示
す正面図、第4図Aは、第3図Aの状態で隅肉溶
接を行なつているときのアーク電圧と溶接電極位
置との関係を示すグラフ、同B図は、第3図Bの
状態で隅肉溶接を行なつているときのアーク電圧
と溶接電極位置との関係を示すグラフ、同C図
は、第3図Cの状態で隅肉溶接を行なつていると
きのアーク電圧と溶接電極位置との関係を示すグ
ラフ、第5図は、ノズル上端から見た溶接電極の
回転位置を示す平面図、第6図は、溶接トーチの
回転中心軸線方向から隅肉溶接部の表面を見た平
面図である。図面において、 1……垂直板、2……水平板、3……ノズル、
4……溶接電極、5……ビード、6……アーク電
圧検出器、7……切換え器、8……制御器、9…
…溶接電極位置検出器、10……ピーク電圧位置
検出器、11……記憶器、12……X軸ドライバ
ー、13……X軸モータ、14……積分器、15
……記憶器、16……差動増幅器、17……基準
電圧設定器、18……Y軸ドライバー、19……
Y軸モータ、20……φ設定器、21……n設定
器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 垂直板と水平板とによつて形成される開先に
    ノズルを向け、溶接電極を前記ノズルの中心軸線
    から偏位させて前記開先に向けてシールドガスと
    共に供給し、前記ノズルを回転させながら前記溶
    接電極と前記開先との間にアークを発生させて、
    前記垂直板と前記水平板とを隅肉溶接し、前記ノ
    ズルの1回転ごとにアーク電圧またはアーク電流
    の何れか1つの変動値を検出し、前記ノズルの溶
    接進行方向最前方点を含む所定範囲内において前
    記変動値の変更点に対応する前記溶接電極の位置
    を検出し、前記溶接電極の位置に対応する信号に
    基づいて前記溶接電極を前記開先の幅方向に移動
    させ、前記変動値を前記所定範囲にわたり積分
    し、このようにして得た積分値と基準電圧との間
    の差を演算し、前記差が零となるように、前記ノ
    ズルをその中心軸線方向に移動させることを特徴
    とする回転アーク隅肉溶接方法。
JP16395385A 1985-07-26 1985-07-26 回転ア−ク隅肉溶接方法 Granted JPS6224870A (ja)

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JPS6224870A JPS6224870A (ja) 1987-02-02
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013027895A (ja) * 2011-07-27 2013-02-07 Jfe Engineering Corp ガスシールドアーク溶接方法及び装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5791877A (en) * 1980-11-28 1982-06-08 Nippon Kokan Kk <Nkk> Rotary arc welding method
JPS58177427A (ja) * 1982-04-09 1983-10-18 Daido Steel Co Ltd 粒子分散金属の製造方法
JPS59215279A (ja) * 1983-05-20 1984-12-05 Mitsubishi Electric Corp ア−ク溶接方法

Patent Citations (3)

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JPS6224870A (ja) 1987-02-02

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