JPH09150270A - アークセンサ装置 - Google Patents
アークセンサ装置Info
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- JPH09150270A JPH09150270A JP31046595A JP31046595A JPH09150270A JP H09150270 A JPH09150270 A JP H09150270A JP 31046595 A JP31046595 A JP 31046595A JP 31046595 A JP31046595 A JP 31046595A JP H09150270 A JPH09150270 A JP H09150270A
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Abstract
いて、操作性が優れたアークセンサ装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】周期運動をする溶接トーチ1と、溶接トー
チ1と被溶接物2の間の電圧を検出する溶接電圧検出器
3と、周期運動の位相を検出する位相検出器5と、周期
運動の任意の2カ所の範囲の溶接電圧の差を算出する電
圧差算出器5と、電圧差算出器5により算出された差電
圧にゲイン定数を掛けるゲイン定数乗算器7を備え、周
期運動の周波数に応じてゲイン定数を設定し、ゲイン乗
算器の算出結果だけ溶接トーチ1を動作させ、溶接トー
チと被溶接物との相対位置を一定にする。
Description
ルアーク(GMA)溶接に有効なアークセンサ装置に関
する。
を揺動動作や回転動作など周期運動をさせて、溶接電流
の変化から得られる信号により、トーチの中心軸線を常
に被溶接物の開先部の中央付近に位置させて溶接を行う
アークセンサが広く適用されている。
の具体的な従来例としては、特公昭53−11502号
公報に開示され、現在広く実用されている。従来のアー
クセンサ制御で溶接電圧を用いた例について図5および
図6を参照しながら説明する。
アーク溶接の溶接状態を示す側面図である。図5におい
て、2a,2bは被溶接物、Mは開先でその中央部を一
点鎖線Nで表している。溶接チップ7は開先M内に挿入
され、その溶接チップ7から溶接ワイヤ8が送り出さ
れ、溶接中は被溶接物2a,2bとの間でアークを発生
させる。溶接トーチ(図示せず)が周期運動するにつ
れ、溶接トーチに固定されている溶接チップ7が7aか
ら7bへ、次に7a,7cと,7aと移動する。
動の中心が開先の中央部Nを通る場合には溶接電圧は図
6(a)に示すように変化する。溶接チップ7が7aの
位置では図6(a)のpの溶接電圧となり、7bの位置
ではq、また7aの位置に戻るとr、7cの位置では
s、7aに戻るとp1 の溶接電圧になる。
期運動の中心が開先M2の中央部Nから上にはずれてい
る場合には、溶接電圧は図6(b)に示すように変化す
る。下にはずれている場合には図6(b)の時間軸のp
をr、qをs、rをp、sをqと読み替えた状態とな
る。
(図6(a),図6(b)のp−r間とr−p1 間)ご
とに積分して、上下の積分値の差を算出し、その差に固
定量のゲイン定数を掛けて、その結果だけ軌跡修正し、
常に中央部Nに位置するよう、あるいは設定された量だ
け中心部からずらした位置になるよう制御していた。
アークセンサ装置は、事前に設定された標準的な周期運
動周波数にあった固定量のゲイン定数用いていたため、
その周波数で最適なゲイン定数を設定していても、周期
運動周波数を変更するとゲイン定数も変更調整しなけれ
ばならないといった問題点があった。
で、ガスシールドメタルアーク(GMA)溶接におい
て、操作性が優れたアークセンサ装置を提供することを
目的とする。
に請求項1の発明は、周期運動する溶接トーチと、前記
溶接トーチと被溶接物間の電圧を検出する溶接電圧検出
器と、周期運動の位相を検出する位相検出器と、周期運
動の任意の2カ所の範囲の溶接電圧の差を算出する電圧
差算出器と、前記電圧差算出器により算出された差電圧
にゲイン定数を掛けるゲイン定数乗算器とを備えたもの
である。
成に周期運動の周波数に対応したゲイン定数テーブルを
備えたものである。
接トーチと、前記溶接トーチと被溶接物間を流れるの電
流を検出する溶接電流検出器と、周期運動の位相を検出
する位相検出器と、周期運動の任意の2カ所の範囲の溶
接電流の差を算出する電流差算出器と、前記電流差算出
器により算出された差電流にゲイン定数を掛けるゲイン
定数乗算器とを備えたものである。
成に周期運動の周波数に対応したゲイン定数テーブルを
備えるものである。
発明は、なんらかの理由により周期運動周波数を変更し
た場合でも、ゲイン定数を変更調整することなく、周期
運動の周波数に応じて前記ゲイン定数を自動的に設定
し、溶接電圧の差信号から算出された差電圧にゲイン定
数を掛けたゲイン定数乗算器の算出結果だけ溶接トーチ
を動作させ、溶接トーチと被溶接物との相対位置を一定
にする作用を有する。
理由により周期運動周波数を変更した場合でも、ゲイン
定数を変更調整することなく、周期運動の周波数に応じ
て前記ゲイン定数を自動的に設定し、溶接電流の差信号
から算出された差電流にゲイン定数を掛けたゲイン定数
乗算器の算出結果だけ溶接トーチを動作させ、溶接トー
チと被溶接物との相対位置を一定にする作用を有する。
図4を参照しながら説明する。なお、従来例で説明した
ものと同一構成部材には同一符号を用いる。
センサ装置のブロック図である。図1に示すように、ガ
スシールドメタルアーク溶接機において、周期運動をす
る溶接トーチ1と、溶接トーチ1と被溶接物2の間の電
圧を検出する溶接電圧検出器3と、(溶接トーチ1と被
溶接物2の間を流れる電流を検出する溶接電流検出器4
と、)周期運動の位相を検出する位相検出器5とを備え
ており、アークセンサ8内に、周期運動の任意の2カ所
の範囲の溶接電圧の差を算出する電圧差算出器6(セン
サ信号に電流を用いる場合は電流差算出器)と、電圧差
算出器により算出された差電圧にゲイン定数を掛けるゲ
イン定数乗算器とを備えており、アークセンサ8はゲイ
ン乗算器の算出結果だけ溶接トーチを動作させ、溶接ト
ーチと被溶接物との相対位置を一定にするように構成さ
れている。
ウィービング状態を示す斜視図である。図2において、
2a,2bはそれぞれ被溶接物で、下向き重ね継手を形
成している。Aは溶接線で被溶接物2a,2bの重なっ
ている境界を示している。7は溶接チップで、溶接トー
チ(図示せず)に固定されている。10は溶接ワイヤ
で、溶接チップ9の中心部から送り出され、溶接中は被
溶接物2a,2bとの間にアークを発生させるとともに
溶融し、被溶接物2a,2bを溶接する。そして溶接ト
ーチ(図示せず)がウィービングと呼ばれる周期運動す
るにつれ、溶接チップ9の中心軸Bは被溶接物2a,2
b上に投影線C(p−q−r−s−p1 )を描く。
呼ばれる周期運動をするガスシールドメタルアーク溶接
(CO2溶接)のアークセンサ装置の動作を説明する。
は、図6(a)のようになるが、継ぎ手中心からはずれ
ると、図6(b)のようになり、このときrからp1の
平均電圧からpからrまでの平均電圧を差し引いて、差
電圧を算出する。
圧を用いる場合、周期運動の周波数を下げると、一回転
で一度溶接トーチを移動させる(シフト移動)ので、こ
の溶接トーチの移動回数(シフト回数)が下がり、さら
に一般的なガスシールドメタルアーク溶接機では、差電
圧の値も小さくなり、一回の移動量も小さくなるので、
溶接トーチの単位時間あたりのシフト移動量が小さくな
る。そこで、この図3(a)の特性から逆算して、溶接
トーチの単位時間あたりのシフト移動量が一定になるよ
うに、ゲイン定数テーブルを作成しておき、差電圧にゲ
イン定数テーブルからもとめたゲインを掛けシフト移動
量を算出する。図3(b)はゲイン定数テーブルの例を
示す。
の溶接電圧平均値と右の溶接電圧平均値との差から、溶
接トーチの進行方向に向かって左右方向の位置検出をす
ることができる。一般的にはこの差電圧が事前に設定さ
れた電圧(オフセット電圧)になるよう制御する。この
オフセット電圧の絶対値が小さいと継手の中心に近くな
り、大きくなるほど継手中心からはずれ、溶接ビード位
置を設定できる。
を用いる場合、周期運動の周波数を変更すると、溶接ト
ーチの単位時間あたりのシフト移動量が変わってしまう
ので、ゲイン定数テーブルを作成しておき、差電流にゲ
イン定数テーブルからもとめたゲインを掛けシフト移動
量を算出する。図4(b)はゲイン定数テーブルの例を
示す。
周期運動する溶接トーチと、溶接トーチと被溶接物間の
電圧を検出する溶接電圧検出器と、周期運動の任意の2
カ所の範囲の溶接電圧の差を算出する電圧差算出器と、
電圧差算出器により算出された差電圧にゲイン定数を掛
けるゲイン定数乗算器とを備えたことにより、周期運動
周波数を変更した場合でも、ゲイン定数を変更調整する
ことなく、周期運動の周波数に応じて自動的にゲイン定
数を設定できるため、溶接電圧でセンサ信号が出易いガ
スシールドメタルアーク溶接の場合に操作性が向上する
という優れた効果を奏するものである。
項1の構成に周期運動の周波数に対したゲイン定数テー
ブルを備えたことにより、周期運動周波数を変更した場
合でも、ゲイン定数を変更調整することなく、周期運動
の周波数に応じて自動的にゲイン定数を設定できるた
め、ガスシールドメタルアーク溶接の場合に、より簡単
に操作性が向上するという優れた効果を奏するものであ
る。
する溶接トーチと、溶接トーチと被溶接物間を流れる電
流を検出する溶接電圧検出器と、周期運動の任意の2カ
所の範囲の溶接電流の差を算出する電流差算出器と、電
流差算出器により算出された差電流にゲイン定数を掛け
るゲイン定数乗算器とを備えたことにより、周期運動周
波数を変更した場合でも、ゲイン定数を変更調整するこ
となく、周期運動の周波数に応じて自動的にゲイン定数
を設定できるため、溶接電流でセンサ信号が出易いガス
シールドメタルアーク溶接の場合に操作性が向上すると
いう優れた効果を奏するものである。
項3の構成に周期運動の周波数に対したゲイン定数テー
ブルとを備えたことにより、周期運動周波数を変更した
場合でも、ゲイン定数を変更調整することなく、周期運
動の周波数に応じて自動的にゲイン定数を設定できるた
め、ガスシールドメタルアーク溶接の場合に、より簡単
に操作性が向上するという優れた効果を奏するものであ
る。
のブロック図
回数を示す特性図 (b)ゲイン定数テーブルを示す特性図
回数を示す特性図 (b)ゲイン定数テーブルを示す特性図
開先の中央部に位置した場合の溶接状態を示す側面図 (b)従来例のウィービング動作の中心軸線が開先の中
央部からはずれている場合の溶接状態を示す側面図
が開先の中央部に位置した場合の溶接電圧の波形図 (b)は従来例のウィービング動作の中心軸線が開先の
中央部からはずれている場合の溶接電圧の波形図
Claims (4)
- 【請求項1】周期運動する溶接トーチと、前記溶接トー
チと被溶接物間の電圧を検出する溶接電圧検出器と、周
期運動の位相を検出する位相検出器と、周期運動の任意
の2カ所の範囲の溶接電圧の差を算出する電圧差算出器
と、前記電圧差算出器により算出された差電圧にゲイン
定数を掛けるゲイン定数乗算器とを備え、周期運動の周
波数に応じて前記ゲイン定数を設定し、ゲイン乗算器の
算出結果だけ溶接トーチを動作させ、溶接トーチと被溶
接物との相対位置を一定にすることを特徴とするアーク
センサ装置。 - 【請求項2】周期運動の周波数に対したゲイン定数テー
ブルを用いてゲイン定数を設定することを特徴とする請
求項1記載のアークセンサ装置。 - 【請求項3】周期運動する溶接トーチと、前記溶接トー
チと被溶接物間を流れる電流を検出する溶接電流検出器
と、周期運動の位相を検出する位相検出器と、周期運動
の任意の2カ所の範囲の溶接電流の差を算出する電流差
算出器と、前記電流差算出器により算出された差電流に
ゲイン定数を掛けるゲイン定数乗算器とを備え、周期運
動の周波数に応じて前記ゲイン定数を設定し、ゲイン乗
算器の算出結果だけ溶接トーチを動作させ、溶接トーチ
と被溶接物との相対位置を一定にすることを特徴とする
アークセンサ装置。 - 【請求項4】周期運動の周波数に対したゲイン定数テー
ブルを用いてゲイン定数を設定することを特徴とする請
求項3記載のアークセンサ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31046595A JP3269365B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | アークセンサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31046595A JP3269365B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | アークセンサ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09150270A true JPH09150270A (ja) | 1997-06-10 |
JP3269365B2 JP3269365B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=18005581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31046595A Expired - Lifetime JP3269365B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | アークセンサ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3269365B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014151534A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | The Esab Group, Inc | Work piece condition detection using flame electrical characteristics in oxy-fuel thermal processing equipment |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP31046595A patent/JP3269365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014151534A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | The Esab Group, Inc | Work piece condition detection using flame electrical characteristics in oxy-fuel thermal processing equipment |
US10067496B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-09-04 | The Esab Group, Inc. | Work piece condition detection using flame electrical characteristics in oxy-fuel thermal processing equipment |
US10514675B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-12-24 | The Esab Group Inc. | Work piece condition detection using flame electrical characteristics in oxy-fuel thermal processing equipment |
US11507045B2 (en) | 2013-03-15 | 2022-11-22 | The Esab Group Inc. | Work piece condition detection using flame electrical characteristics in oxy-fuel thermal processing equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3269365B2 (ja) | 2002-03-25 |
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Legal Events
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