JPS5825873A - 溶接電極位置検出方法 - Google Patents
溶接電極位置検出方法Info
- Publication number
- JPS5825873A JPS5825873A JP12505881A JP12505881A JPS5825873A JP S5825873 A JPS5825873 A JP S5825873A JP 12505881 A JP12505881 A JP 12505881A JP 12505881 A JP12505881 A JP 12505881A JP S5825873 A JPS5825873 A JP S5825873A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tip
- wire
- distance
- welding
- electrode wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0216—Seam 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)
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】
本発明は消耗電極式アーク溶11KjPいて、チップと
被溶接材との相対位置関係によnsm電極位置を検出す
る方法に関する。
被溶接材との相対位置関係によnsm電極位置を検出す
る方法に関する。
#11iI!)−テ先趨部のチップに電極ワイヤを送給
しながら溶接する消耗電極式アークS*<おいては、溶
接技法上、S*ワイヤ先錫から被溶接材までの距離、溶
接ワイヤと被S*材との角度、S*ワイヤと溶接線(溶
接対象部の方向)との偏差、溶接ワイヤと溶接線との角
度等が溶接する際の重要な因子となる。したがって、溶
巌品質を向上させるためには、前記の因子を最良の秋l
IK保持し′&から#接する必要があるが、この因子を
自動的に検出して電極位1i1【検出する方法は現在な
く、その開発が強く望まれている。
しながら溶接する消耗電極式アークS*<おいては、溶
接技法上、S*ワイヤ先錫から被溶接材までの距離、溶
接ワイヤと被S*材との角度、S*ワイヤと溶接線(溶
接対象部の方向)との偏差、溶接ワイヤと溶接線との角
度等が溶接する際の重要な因子となる。したがって、溶
巌品質を向上させるためには、前記の因子を最良の秋l
IK保持し′&から#接する必要があるが、この因子を
自動的に検出して電極位1i1【検出する方法は現在な
く、その開発が強く望まれている。
本発明は、かかる要望Kflliみてなされたもので、
消耗電極式アーク溶接において、チップと被#l接材間
の相対的位置関係を検出することによシ溶襞電極位置を
検出するという複雑な機構を兼せず、しかも、被#lJ
I材に対して非接触的な方法t−提供することを目的と
する。かかる目的を達成するための本発明の構成は、電
極ワイヤの先端を円運動させながら溶接線上管移動させ
、該円運動の各位置におけるチップと被#接材との距m
または距−〇変化と電極ワイヤの胞転角との相対関係Y
t演算旭理することによりて溶*1ilK対する電極ワ
イヤの傾き、被溶接材に対する電極ワイヤの傾き及び溶
接線からの電極ワイヤの偏差等を求めることにより溶接
電4iio’位置を検出することt−特徴とする。
消耗電極式アーク溶接において、チップと被#l接材間
の相対的位置関係を検出することによシ溶襞電極位置を
検出するという複雑な機構を兼せず、しかも、被#lJ
I材に対して非接触的な方法t−提供することを目的と
する。かかる目的を達成するための本発明の構成は、電
極ワイヤの先端を円運動させながら溶接線上管移動させ
、該円運動の各位置におけるチップと被#接材との距m
または距−〇変化と電極ワイヤの胞転角との相対関係Y
t演算旭理することによりて溶*1ilK対する電極ワ
イヤの傾き、被溶接材に対する電極ワイヤの傾き及び溶
接線からの電極ワイヤの偏差等を求めることにより溶接
電4iio’位置を検出することt−特徴とする。
以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて叶1IA
K説明する。
K説明する。
本発明方法は、まず、チップと被溶接材との距#lt−
求めることから始められる。その求め方に制限はないが
、ここで紘−実j1iI111として溶接条件中の溶接
電流、溶接電圧、電極ワイヤ送給速度管検出し、これら
を演算゛することによってチップと被Sm材との距離を
求める方法を示す。
求めることから始められる。その求め方に制限はないが
、ここで紘−実j1iI111として溶接条件中の溶接
電流、溶接電圧、電極ワイヤ送給速度管検出し、これら
を演算゛することによってチップと被Sm材との距離を
求める方法を示す。
このチップ−被溶接材間の距離を求める場合の回路図は
541図に示されるが、ノズルフの内部に設けられると
ともに電極ワイヤ8へ通電するチップ6と被lW接材s
Kは溶接電源lがつながれている。前記電極ワイヤ8紘
モータ9によって回転されるロー58の働きで前記テッ
プ−の中から被溶接材Sへ向かつて供給される。腋ロー
28には例えばロータリーエンコーダ等の回転量検出器
lOが臭えられるととも、に前記チップ6と前記被溶接
材3との関には例えばポテンショメータ等の溶接電圧検
出器12がつながれる一方、該被浴接材Sとつながれた
前記溶接電源lO関には例えば分R器尋のS接電流検出
器11が具えられる。なお、番はアーク、5は溶接金属
、マは電極ワイヤ送給速度、Iは溶接電流、vはテップ
6の先端から電極ワイヤ2先端までの電圧(11接電流
工による電極ワイヤ2の突出しsKおける電圧降下)v
Bxとネ済7sY2の先端から被#l接材slでの電圧
(アーク電圧)vaの相で求められる溶接電圧である。
541図に示されるが、ノズルフの内部に設けられると
ともに電極ワイヤ8へ通電するチップ6と被lW接材s
Kは溶接電源lがつながれている。前記電極ワイヤ8紘
モータ9によって回転されるロー58の働きで前記テッ
プ−の中から被溶接材Sへ向かつて供給される。腋ロー
28には例えばロータリーエンコーダ等の回転量検出器
lOが臭えられるととも、に前記チップ6と前記被溶接
材3との関には例えばポテンショメータ等の溶接電圧検
出器12がつながれる一方、該被浴接材Sとつながれた
前記溶接電源lO関には例えば分R器尋のS接電流検出
器11が具えられる。なお、番はアーク、5は溶接金属
、マは電極ワイヤ送給速度、Iは溶接電流、vはテップ
6の先端から電極ワイヤ2先端までの電圧(11接電流
工による電極ワイヤ2の突出しsKおける電圧降下)v
Bxとネ済7sY2の先端から被#l接材slでの電圧
(アーク電圧)vaの相で求められる溶接電圧である。
チップ6からの電極ワイヤ2の突出し長さ輸Xは、浴振
電流工と電極ワイヤ8の送給速度マの関数で与えられる
から、 ’JX聰fl (” eマ) ・・−0次に
電極ワイヤ2の突出しSにおける溶接電流xKよる電圧
降下vxxは、次式によって近似的に求めることができ
る。
電流工と電極ワイヤ8の送給速度マの関数で与えられる
から、 ’JX聰fl (” eマ) ・・−0次に
電極ワイヤ2の突出しSにおける溶接電流xKよる電圧
降下vxxは、次式によって近似的に求めることができ
る。
Vxz =s+ fm (工ev、”Jx)
・・・■実際のアーク電圧v1は、前述のようにチップ
6と被溶接材3との間の電圧Vから前記電圧降下viz
を引いたものであるから、 v=V−vnx ・・・(aアーク
長さり、H溶接電(lxとアーク電圧7.で表わされる
から、 Llwa f@ (工 Va) ・・
・■チップ6と被溶接材3との距I1m”はL =x
Ljcx十八 へ 00.■ここで、前記■
〜■式から”JX、”ak求めることができるから、0
式からLを求めることができる。第1図における電極ワ
イヤ2の送給速度マ、溶接電流工、及びチップ6と被#
接材3との電圧Vは針側することができるので、0式か
らチップ6と被溶接材3との距*を求めることができる
。
・・・■実際のアーク電圧v1は、前述のようにチップ
6と被溶接材3との間の電圧Vから前記電圧降下viz
を引いたものであるから、 v=V−vnx ・・・(aアーク
長さり、H溶接電(lxとアーク電圧7.で表わされる
から、 Llwa f@ (工 Va) ・・
・■チップ6と被溶接材3との距I1m”はL =x
Ljcx十八 へ 00.■ここで、前記■
〜■式から”JX、”ak求めることができるから、0
式からLを求めることができる。第1図における電極ワ
イヤ2の送給速度マ、溶接電流工、及びチップ6と被#
接材3との電圧Vは針側することができるので、0式か
らチップ6と被溶接材3との距*を求めることができる
。
第2図に前記実施例に示された本発明に係る溶接電極位
置検出方法に使用する溶接装置の概略−を示す。溶接装
置全体は支持金具16によって支持され、チップ6はP
点t*点としてその先端が@転し、6@紘その軌跡を示
している。
置検出方法に使用する溶接装置の概略−を示す。溶接装
置全体は支持金具16によって支持され、チップ6はP
点t*点としてその先端が@転し、6@紘その軌跡を示
している。
該チップ6を囲繞するノズルフの上にはチップ6の先端
を円運動させる駆動装置13が設けられるとともに、該
駆動装置15を駆動させるモータ15と前記チップ60
回転角−を検出する一転角検出器14が駆動装置15の
外側に設けられている。いま被Sm材Sどうしが交わる
部分(角[90”)(D隅肉溶!iを行なう場合にテッ
プ6t−円運動させ、矢印19の方向へIW接しながら
桜鯛する場合を考えるとζOときの#チップ61の軸1
i18の延長線と被溶接材3との交点′−′チップ6′
の先端I関O距Illは第S図に示すように変化し、チ
ップ6′の軸1i18と被溶接材3とが交わる点および
テップ6゛先端の軌跡線aO,21で示されるようにな
る。なお−は軸ill’/と前記軸i1 l 8とのな
す角度を示している。
を円運動させる駆動装置13が設けられるとともに、該
駆動装置15を駆動させるモータ15と前記チップ60
回転角−を検出する一転角検出器14が駆動装置15の
外側に設けられている。いま被Sm材Sどうしが交わる
部分(角[90”)(D隅肉溶!iを行なう場合にテッ
プ6t−円運動させ、矢印19の方向へIW接しながら
桜鯛する場合を考えるとζOときの#チップ61の軸1
i18の延長線と被溶接材3との交点′−′チップ6′
の先端I関O距Illは第S図に示すように変化し、チ
ップ6′の軸1i18と被溶接材3とが交わる点および
テップ6゛先端の軌跡線aO,21で示されるようにな
る。なお−は軸ill’/と前記軸i1 l 8とのな
す角度を示している。
次に1テツグ6が円運動する円の各位置(回転角−)K
おける距離りの値1−*記■式から演算することKよっ
て#I接線に対する電極ワイヤ2の傾きa(第2図をX
Y面に投影した第1m図参WIi)、被溶接材3に対す
る電極ワイヤ3の傾き−(第8図をYZ面に投影した菖
8図参照)及び溶接線からの電極ワイヤ2の偏差値K(
第2図fXZ面に投影した鶴4図参照)を求める一実施
例を説明する。
おける距離りの値1−*記■式から演算することKよっ
て#I接線に対する電極ワイヤ2の傾きa(第2図をX
Y面に投影した第1m図参WIi)、被溶接材3に対す
る電極ワイヤ3の傾き−(第8図をYZ面に投影した菖
8図参照)及び溶接線からの電極ワイヤ2の偏差値K(
第2図fXZ面に投影した鶴4図参照)を求める一実施
例を説明する。
第4図において、軸−1?の延長と被溶接材3との交点
から!軸と2@の交点までの距離IがX軸の方向に計測
されるときは正とし、z軸の方向に計測されるときは負
とすれば、K〉OJCW O、K (Qの夫々の場合に
溶接ビードの断面図拡第6図〜第1図のようになる。次
に%第8図において[m Q 、 @ w一定として−
のみを変化させた場合には、β畠。りβ訪りρ−0とし
たときの夫々の溶接ビードの断面は第9図〜第11図に
示される。tた、第18図においてgo値社前進角とい
わnるものであり、これが変化すると溶飯ビード形状、
アーク形状に変化を生じる。
から!軸と2@の交点までの距離IがX軸の方向に計測
されるときは正とし、z軸の方向に計測されるときは負
とすれば、K〉OJCW O、K (Qの夫々の場合に
溶接ビードの断面図拡第6図〜第1図のようになる。次
に%第8図において[m Q 、 @ w一定として−
のみを変化させた場合には、β畠。りβ訪りρ−0とし
たときの夫々の溶接ビードの断面は第9図〜第11図に
示される。tた、第18図においてgo値社前進角とい
わnるものであり、これが変化すると溶飯ビード形状、
アーク形状に変化を生じる。
いま、KO値を変化させて−とLを演算で求めたものが
第13図であるが、 Ke?値かに@、Kl。
第13図であるが、 Ke?値かに@、Kl。
K、 、 K、 (図示せず)のときに /暑0となる
二つの―転角度の差を一、”k、、 ”k、 、 ”k
、とすると1区=m IC,==m Qのときには%
xt y亀dとな9、〜〉K、〉0で’ = ”* e
l ’D トキic ?1 x> ”k、 > ’j
x、 トなる。また、K−is(<o)のときkは−1
〉xとなる。以上のように、■と−とは対応関係にある
ので、への値を演算によって求めるととKよってKO値
を求めることができる。なお、−〉「であれば区〈0.
ヘエπであればに−0゜−くπてあればK ) 6とな
り、を九−〉〉πはどK<<oKtkt)、%<<+f
!Lどx>>oKする。
二つの―転角度の差を一、”k、、 ”k、 、 ”k
、とすると1区=m IC,==m Qのときには%
xt y亀dとな9、〜〉K、〉0で’ = ”* e
l ’D トキic ?1 x> ”k、 > ’j
x、 トなる。また、K−is(<o)のときkは−1
〉xとなる。以上のように、■と−とは対応関係にある
ので、への値を演算によって求めるととKよってKO値
を求めることができる。なお、−〉「であれば区〈0.
ヘエπであればに−0゜−くπてあればK ) 6とな
り、を九−〉〉πはどK<<oKtkt)、%<<+f
!Lどx>>oKする。
次KK=O、−躊シー値で一定としてaf変化させ、演
算によシーとIaQ閤係を求めると菖141Woように
なる。Jiffに示されるように1Cの値にかかわらず
−w O、t raaの軸に対してグラフは対称となる
。とζろがam 、 M 2 mlの軸に対しては#1sIlOの時以外は対称とはな
らない。即ち−m−、wraAの軸に対しグ 2 ラフが囲む左右の面積、あるいは−moetraAのと
きのLの値會比較することによってCO値を求めること
ができる。Ilの値が大きいほど−も大きくなる。
算によシーとIaQ閤係を求めると菖141Woように
なる。Jiffに示されるように1Cの値にかかわらず
−w O、t raaの軸に対してグラフは対称となる
。とζろがam 、 M 2 mlの軸に対しては#1sIlOの時以外は対称とはな
らない。即ち−m−、wraAの軸に対しグ 2 ラフが囲む左右の面積、あるいは−moetraAのと
きのLの値會比較することによってCO値を求めること
ができる。Ilの値が大きいほど−も大きくなる。
最後にに=0.α〉0として−を変化させ、演算により
−とLとの関係を求めると第115図のようになる。/
I =s−!−raaのときにグラフは―=O及びω3
z r&dの軸に対して対称となる。
−とLとの関係を求めると第115図のようになる。/
I =s−!−raaのときにグラフは―=O及びω3
z r&dの軸に対して対称となる。
言いかえるとβコーmlの時はグラフと−I0及び・m
trsliの軸で囲まれる上下の面積は等 3 しく、11a;−1−f−のときのLの値も等し
2 い。tfc% βN−rh/LでるるとWJJ記上下の
面積及び−=s 、 tr&IiのときOLの値が
異なる。
trsliの軸で囲まれる上下の面積は等 3 しく、11a;−1−f−のときのLの値も等し
2 い。tfc% βN−rh/LでるるとWJJ記上下の
面積及び−=s 、 tr&IiのときOLの値が
異なる。
2
が下の面積よりも大きくなる。このように−厘0及びω
=πraAo軸とグラフで囲まれる上下の面積又は#1
−と−=−πにおける−のgILt−比2
2 較することにより声O値を求めることができる。
=πraAo軸とグラフで囲まれる上下の面積又は#1
−と−=−πにおける−のgILt−比2
2 較することにより声O値を求めることができる。
以上のようにα、β、Xは、すべて演算により求めるこ
とができることになるが、上記方法に限定されるもので
はなり0 以上、図面とともに詳細に説明したように、本発明に係
る溶接電極位置検出方法によれば、電気的、機械的、光
学的などの検出機構あるいは検出素子を電極ワイヤ近傍
に設ける必要がない几め、アーク溶lIK伴うヌパツタ
、熱などの影響を受けない。したがって、検出精度が良
い。
とができることになるが、上記方法に限定されるもので
はなり0 以上、図面とともに詳細に説明したように、本発明に係
る溶接電極位置検出方法によれば、電気的、機械的、光
学的などの検出機構あるいは検出素子を電極ワイヤ近傍
に設ける必要がない几め、アーク溶lIK伴うヌパツタ
、熱などの影響を受けない。したがって、検出精度が良
い。
また、被溶接材に対する電極ワイヤの相対的位置が検出
できるので溶jI締の自動倣いなどに応用する仁とがで
き、溶接施行上極めて有効である。
できるので溶jI締の自動倣いなどに応用する仁とがで
き、溶接施行上極めて有効である。
第1図は本発明に係る溶接電極位置検出方法1ii−実
施するための回路図、第2図は本発明の一実施例を示す
説明図、第3図は第2図における電極ワイヤの軌跡図、
1114図は第2図のXZ面への投影図、第5図〜第1
図は夫々第4図においてKの異なる値に対する溶接ビー
ドの断面図、第8図は第8図の12面への投影−1第9
図〜第λ1図は夫々第8図において−の異なる値に対す
るS接ビードの断面図、第1ji図は第i図の11面へ
の投影図、第13図〜第1571171は夫々に、a、
pの値が異なる場合の−とLとの関係を示すグラフであ
る。 図 面 中、 lは**電源、 3は電極ワイヤ、 3社被溶接材、 番はアーク、 6は#I豪金金属 6.6°はチップ、 フはノズル、 8れローラ、 9.15はモータ、 lOは回転量検出器、 11は溶接電流検出器、 12は溶接電圧検出器、 1sは駆動装置、 14は回転角検出器、 16は支持金具、 lフ、18はチップの軸線、 go、11は軌跡である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士元石士部 (他1名〕 第8図 第10図 2忰山 第11図
施するための回路図、第2図は本発明の一実施例を示す
説明図、第3図は第2図における電極ワイヤの軌跡図、
1114図は第2図のXZ面への投影図、第5図〜第1
図は夫々第4図においてKの異なる値に対する溶接ビー
ドの断面図、第8図は第8図の12面への投影−1第9
図〜第λ1図は夫々第8図において−の異なる値に対す
るS接ビードの断面図、第1ji図は第i図の11面へ
の投影図、第13図〜第1571171は夫々に、a、
pの値が異なる場合の−とLとの関係を示すグラフであ
る。 図 面 中、 lは**電源、 3は電極ワイヤ、 3社被溶接材、 番はアーク、 6は#I豪金金属 6.6°はチップ、 フはノズル、 8れローラ、 9.15はモータ、 lOは回転量検出器、 11は溶接電流検出器、 12は溶接電圧検出器、 1sは駆動装置、 14は回転角検出器、 16は支持金具、 lフ、18はチップの軸線、 go、11は軌跡である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士元石士部 (他1名〕 第8図 第10図 2忰山 第11図
Claims (1)
- 電極ワイヤの先端を円運動させなからsap巌よを移動
させ、咳円這鋤O各位置におけるチップと被S*材との
距離または距離の変化と電極ワイヤの闘−角との相対関
係を演算鵡理することによって溶接線に対する電極ワイ
ヤの傾き、被#l接材に対する電極ワイヤの傾き及びS
**からの電極ワイヤの偏差等を求めることによ麺溶接
電極の位置を検出することt特徴とする溶接電極位置検
出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12505881A JPS5825873A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 溶接電極位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12505881A JPS5825873A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 溶接電極位置検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5825873A true JPS5825873A (ja) | 1983-02-16 |
Family
ID=14900772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12505881A Pending JPS5825873A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 溶接電極位置検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5825873A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6254285U (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-03 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5281040A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-07 | Komatsu Mfg Co Ltd | Profile controlling device in automatic welding machine |
-
1981
- 1981-08-10 JP JP12505881A patent/JPS5825873A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5281040A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-07 | Komatsu Mfg Co Ltd | Profile controlling device in automatic welding machine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6254285U (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-03 |
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