JPS59215279A - ア−ク溶接方法 - Google Patents
ア−ク溶接方法Info
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- JPS59215279A JPS59215279A JP8953383A JP8953383A JPS59215279A JP S59215279 A JPS59215279 A JP S59215279A JP 8953383 A JP8953383 A JP 8953383A JP 8953383 A JP8953383 A JP 8953383A JP S59215279 A JPS59215279 A JP S59215279A
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- Japan
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- welding
- arc
- signal
- torch
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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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (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】
この発明は、アーク溶接における溶接アーク自体なセン
サとして溶接線を自動的に追随するアーク溶接方法に関
するものである。
サとして溶接線を自動的に追随するアーク溶接方法に関
するものである。
従来、溶接アーク自体をセンサとして溶接線を自動的に
追随する装置は、例えば第1図に示すものがあった。図
においてlは溶接トーチ、コはこの溶接トーチlを支持
しかつ溶接線と直交する方向に溶接トーチlを振動させ
るオシレーク、3はこのオシノータコを支持しかつオシ
レータコを溶接線と直交する方向に移動させる移動装置
、3aと3bはこの移動装置3のそれぞれ駆動ねじ棒と
移動台、lは移動装置3の駆動モータ、5は溶接開先、
乙は消耗電極としての溶接ワイヤ、7は溶接ワーク、ざ
は溶接マーク、りは溶接ビード、IOは溶接電流または
溶接電圧を表わす信号を検出するための分圧器、コlは
オシレータコからのオシレート位置信号を受けて分圧器
lθで検出した溶接信号を溶接トーチlの振動の半周期
毎に交互に振り分ける切換回路、:12と23はそれぞ
れ振動半周期毎の溶接信号の最下値または平均値を検出
して記憶保持する検出記憶回路1.Igはこれら検出記
憶回路2.2と23からの出力を比較する差動増幅回路
1.2夕はこの差動増幅回路、2≠の出力が常に零にな
るように駆動モータグを制御するための駆動モータ制御
回路、6θは溶接電源、である。
追随する装置は、例えば第1図に示すものがあった。図
においてlは溶接トーチ、コはこの溶接トーチlを支持
しかつ溶接線と直交する方向に溶接トーチlを振動させ
るオシレーク、3はこのオシノータコを支持しかつオシ
レータコを溶接線と直交する方向に移動させる移動装置
、3aと3bはこの移動装置3のそれぞれ駆動ねじ棒と
移動台、lは移動装置3の駆動モータ、5は溶接開先、
乙は消耗電極としての溶接ワイヤ、7は溶接ワーク、ざ
は溶接マーク、りは溶接ビード、IOは溶接電流または
溶接電圧を表わす信号を検出するための分圧器、コlは
オシレータコからのオシレート位置信号を受けて分圧器
lθで検出した溶接信号を溶接トーチlの振動の半周期
毎に交互に振り分ける切換回路、:12と23はそれぞ
れ振動半周期毎の溶接信号の最下値または平均値を検出
して記憶保持する検出記憶回路1.Igはこれら検出記
憶回路2.2と23からの出力を比較する差動増幅回路
1.2夕はこの差動増幅回路、2≠の出力が常に零にな
るように駆動モータグを制御するための駆動モータ制御
回路、6θは溶接電源、である。
次に第1図の従来装置の動作を説明する。溶接トーチ/
をオシレータ2で溶接線と直交方向すなわち左、右に振
動させながら、溶接ワイヤ6を定速送給して溶接ワイヤ
6と溶接ワーク7との間に溶接アークgを発生させ、こ
れにより溶接ピード9を形成して溶接ワーク7を接合す
る。この時。
をオシレータ2で溶接線と直交方向すなわち左、右に振
動させながら、溶接ワイヤ6を定速送給して溶接ワイヤ
6と溶接ワーク7との間に溶接アークgを発生させ、こ
れにより溶接ピード9を形成して溶接ワーク7を接合す
る。この時。
溶接トーチlの振動中心が正しい位置にある場合には、
振動左右の溶接電流は等しくなり、左側へづ゛れている
場合には振動左側の電流の方が大きくなり、逆に右側へ
ずれている場合には振動右側の溶接電流の方が大きくな
る。この原理を利用することKより切換回路コlは、オ
ンレータコからのオンレート位置信号を基にして分圧器
10の検出した溶接信号を溶接トーチ振動の半周期毎に
検出記憶回路22とコ3に交互に振り分けて出力し、検
出記憶回路、22およびコ3は振り分けられた溶接信号
の半周期毎の最大値または平均値を検出して記憶保持し
、これらの検出記憶回路22および一!3からの出力を
差動増幅器λグで減算することによって振動中心のずれ
に対応した信号が得られる。駆動モータ制御回路、2夕
はこのずれに対応した信号が常に零になるよ5に、ずれ
方向を判別して駆動モータダを制御することにより溶接
線の追随を行っていた。
振動左右の溶接電流は等しくなり、左側へづ゛れている
場合には振動左側の電流の方が大きくなり、逆に右側へ
ずれている場合には振動右側の溶接電流の方が大きくな
る。この原理を利用することKより切換回路コlは、オ
ンレータコからのオンレート位置信号を基にして分圧器
10の検出した溶接信号を溶接トーチ振動の半周期毎に
検出記憶回路22とコ3に交互に振り分けて出力し、検
出記憶回路、22およびコ3は振り分けられた溶接信号
の半周期毎の最大値または平均値を検出して記憶保持し
、これらの検出記憶回路22および一!3からの出力を
差動増幅器λグで減算することによって振動中心のずれ
に対応した信号が得られる。駆動モータ制御回路、2夕
はこのずれに対応した信号が常に零になるよ5に、ずれ
方向を判別して駆動モータダを制御することにより溶接
線の追随を行っていた。
従来のアーク溶接におけるアーク自体なセンサとした溶
接線自動追随装置は以上のように418成されているの
で、溶接トーチlを機械的に振動させなければならず、
また溶接ヘッド部にオシレータλを設けなければならな
かった。このため装置が大型になって重くなってしまい
狭隘箇所の溶接に対しては大きな制約となるだけでなく
、これをアーク溶接ロボットに適用する場合には、溶接
方向に応じてオシレータコを回転制御させる力1、ロボ
ットの駆動軸のそれぞれの動作を合成して溶接トーチl
を振動させる必要があり、ロボットのオ隣成や制御が非
常に複雑になると℃・つた欠点もあった。
接線自動追随装置は以上のように418成されているの
で、溶接トーチlを機械的に振動させなければならず、
また溶接ヘッド部にオシレータλを設けなければならな
かった。このため装置が大型になって重くなってしまい
狭隘箇所の溶接に対しては大きな制約となるだけでなく
、これをアーク溶接ロボットに適用する場合には、溶接
方向に応じてオシレータコを回転制御させる力1、ロボ
ットの駆動軸のそれぞれの動作を合成して溶接トーチl
を振動させる必要があり、ロボットのオ隣成や制御が非
常に複雑になると℃・つた欠点もあった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するt
めになされたもので、溶接トーチlを左右に振動させる
かわりに、溶接トーチの全体又番ま−・部を回転もI〜
くけ円運動させて溶接アークを回転運動させることによ
り、装置を小型・軽量化できかつ狭隘箇所の溶接部分へ
の適用範囲も拡大できるのもならず、溶接アークの振動
方向に起因する検出の方向性・指向性がないので、ロボ
ットへの適用に非常に優れ、溶接アーク自体をセンサと
した溶接線自動追随機能を具備したアーク溶接方法を提
供することを目的として(・る。
めになされたもので、溶接トーチlを左右に振動させる
かわりに、溶接トーチの全体又番ま−・部を回転もI〜
くけ円運動させて溶接アークを回転運動させることによ
り、装置を小型・軽量化できかつ狭隘箇所の溶接部分へ
の適用範囲も拡大できるのもならず、溶接アークの振動
方向に起因する検出の方向性・指向性がないので、ロボ
ットへの適用に非常に優れ、溶接アーク自体をセンサと
した溶接線自動追随機能を具備したアーク溶接方法を提
供することを目的として(・る。
以下、この発明の一実施例を図に基づしSで説明する。
第2図はこの発明の方法を実施した装置の構成を示し第
3図はこの発明で使用する回転オシレート装置の一例を
示し、そして第q図はこの発明を実際に使用した場合の
給電チップと溶接ワイヤ先端位置および溶接アークの挙
動と溶融池との関係を模式的に示したものである。第5
図は溶接電流の変化と溶接ワイヤ端の位置との関係を示
し、第6図は第S図に示すような溶接電流の変化を表わ
す溶接信号を処理して倣い(lift御するための検出
処理制御装置の詳しいブロック図であり、そして第7図
は検出処理制御装置の動作を説明するためのタイミング
チャート図である。また、第5図は溶接電竿の変化と溶
接ワイヤ端の位置との関係を示し、そして第7図は溶接
電圧信号を用いた場合の検出処理制御装置の動作説明用
タイミングチャート図である。なお、第1図と同一部分
は同一符号を付けて説明を省略する。
3図はこの発明で使用する回転オシレート装置の一例を
示し、そして第q図はこの発明を実際に使用した場合の
給電チップと溶接ワイヤ先端位置および溶接アークの挙
動と溶融池との関係を模式的に示したものである。第5
図は溶接電流の変化と溶接ワイヤ端の位置との関係を示
し、第6図は第S図に示すような溶接電流の変化を表わ
す溶接信号を処理して倣い(lift御するための検出
処理制御装置の詳しいブロック図であり、そして第7図
は検出処理制御装置の動作を説明するためのタイミング
チャート図である。また、第5図は溶接電竿の変化と溶
接ワイヤ端の位置との関係を示し、そして第7図は溶接
電圧信号を用いた場合の検出処理制御装置の動作説明用
タイミングチャート図である。なお、第1図と同一部分
は同一符号を付けて説明を省略する。
第、2図において、夕Oけ回転オシレート装置、S/は
この回転オシレート装置左Oに取付けられて回転可能な
回転オシレート用偏心溶接トーチであり、回転オシレー
ト装置SOは移動装置3の駆動尤〕じ棒39に螺合した
移動台、? b K l’i!i1定されている。61
は溶接電流または溶接電圧を表わす信号−′f′なわち
溶接信号を検出処理して溶接開先Sと偏心溶接トーチj
t/との位置ずれを検出し、このずれに対応した制御信
号を駆動モータ制御回路2Sへ出力し、これによりトー
チ位置を制御する検出処理制御装置である。
この回転オシレート装置左Oに取付けられて回転可能な
回転オシレート用偏心溶接トーチであり、回転オシレー
ト装置SOは移動装置3の駆動尤〕じ棒39に螺合した
移動台、? b K l’i!i1定されている。61
は溶接電流または溶接電圧を表わす信号−′f′なわち
溶接信号を検出処理して溶接開先Sと偏心溶接トーチj
t/との位置ずれを検出し、このずれに対応した制御信
号を駆動モータ制御回路2Sへ出力し、これによりトー
チ位置を制御する検出処理制御装置である。
第3図において、SOaは回転オシレート装着50の各
機能部品を取付けるための回転オシレート装置固定台−
giはこの固定台s oa:で取付けられた回転オシレ
ート用モーターg2は、偏心溶接ドーグ5/を回転可能
に固定台SOaへ取付けるための回転軸受け、goはモ
ータg/の回転を偏心溶接トーチ3−/に伝達して回転
させるための歯車でおる。また、偏心溶接トープ5/が
回転させられる溶接ワイヤ乙の先端が円運動するように
、給電チップ13はシールドノズルの中心より偏心して
偏心溶接1・−チ51に設けられている。
機能部品を取付けるための回転オシレート装置固定台−
giはこの固定台s oa:で取付けられた回転オシレ
ート用モーターg2は、偏心溶接ドーグ5/を回転可能
に固定台SOaへ取付けるための回転軸受け、goはモ
ータg/の回転を偏心溶接トーチ3−/に伝達して回転
させるための歯車でおる。また、偏心溶接トープ5/が
回転させられる溶接ワイヤ乙の先端が円運動するように
、給電チップ13はシールドノズルの中心より偏心して
偏心溶接1・−チ51に設けられている。
第6図は検出処理制御装置6/の構成を示すブロック図
で、30と31は分圧器lOで検出した ・・・
溶接信号のノイズ分を除去するそねそれ第1.第一のロ
ーパスフィルタ、33は溶接信号例えば溶接電流信号を
微分してその極小時にパルスを発生する第7微分処理回
路1、?qは、溶接電流信号を微分してその極大時にパ
ルスを発生する微分処理回路、l/θは第1微分処理回
路?3からのパルスにより、第2+ゴーパスフイルタ、
? /を通過した溶接電、7Lv、 e 、N−をり方
向W切換える第1スイッチング回路、グl(士第、、7
問分処理回路、?グからのパルスと21¥lスイッチン
グ回路qoの動作状態と1(より、第、2r7−パスフ
ィルタ、?/を辿鍋し六−溶接電流信号を、2方向に切
換える第2スイッチング回路である。<t 2とり、7
は溶接電流信号のr大値を検出して記憶保持するそれぞ
れ第1 、 fv、 2のピーク検出記憶回路、S、−
1とり3は溶接電流信号の栢小値を検出して計Ita保
持するそれぞれ第3.第グのピーク検出記憶回路、SS
は第1ピーク検出=p憤回路q〕の出力と第コピーク検
出記憶回路グ、?の出力とを比φtゲ′、TKする差動
憎幅23、ダ6け第、?ピーク検出記憶回路夕βの出力
ど第ダビー〃検出記憶回路3、マの出力とのブ、小を比
較するコンパi/−夕である。、9gはこのコンパL/
−タf6の出力が負の場合ζ・τけ、差動増幅器りSの
出力の符号を変換する符号変換回路である。
で、30と31は分圧器lOで検出した ・・・
溶接信号のノイズ分を除去するそねそれ第1.第一のロ
ーパスフィルタ、33は溶接信号例えば溶接電流信号を
微分してその極小時にパルスを発生する第7微分処理回
路1、?qは、溶接電流信号を微分してその極大時にパ
ルスを発生する微分処理回路、l/θは第1微分処理回
路?3からのパルスにより、第2+ゴーパスフイルタ、
? /を通過した溶接電、7Lv、 e 、N−をり方
向W切換える第1スイッチング回路、グl(士第、、7
問分処理回路、?グからのパルスと21¥lスイッチン
グ回路qoの動作状態と1(より、第、2r7−パスフ
ィルタ、?/を辿鍋し六−溶接電流信号を、2方向に切
換える第2スイッチング回路である。<t 2とり、7
は溶接電流信号のr大値を検出して記憶保持するそれぞ
れ第1 、 fv、 2のピーク検出記憶回路、S、−
1とり3は溶接電流信号の栢小値を検出して計Ita保
持するそれぞれ第3.第グのピーク検出記憶回路、SS
は第1ピーク検出=p憤回路q〕の出力と第コピーク検
出記憶回路グ、?の出力とを比φtゲ′、TKする差動
憎幅23、ダ6け第、?ピーク検出記憶回路夕βの出力
ど第ダビー〃検出記憶回路3、マの出力とのブ、小を比
較するコンパi/−夕である。、9gはこのコンパL/
−タf6の出力が負の場合ζ・τけ、差動増幅器りSの
出力の符号を変換する符号変換回路である。
従来の直線状のオシレートにかえて、第3図に示したよ
うな回転オシレート装置Sθを用いて溶接トーチ51を
回転オシレートさせるようにしたので、溶接アークgや
溶接ワイヤ先端の位置は第7図に示すように回転移動す
る。そしてこのとき溶接電流は溶接アークの回転位置に
よって変化し、こflを溶接アークgの回転周波数の数
倍程度のカットオフ周波数特性をもつ第20−パスフイ
ルタ、? /にすることにより、第9図に示す溶融池9
a内前方F、右側R9後方B、左側りに対応して第、図
に示すような溶接電流波形が得られる。第ダ図を、■溶
接線ずれかない場合を示しており、ずれが生じた場合に
は、従来装置と同様にLとRの電流値に差が生じる。す
なわち、L方向にずれた場合にはL>R1逆にR方向に
ずれた場合にはL<Rとなる。また、アーク位置のR,
Lの判別のために、アーク位置が溶融池?aの前方Fか
後方Bかに対応して溶接電流が変化し、しかも第5図に
示1ようにF>Bとなることを利用して溶接電流変化よ
りF、Rの位置を検出し、これらの位置情報と溶接アー
クgの回転方向とからR,L位置を決めることができる
。F、B、R,Lの位置検出のために溶接電流信号を第
7.第コの微分処理回路J 、7 、 、?グで微分処
理するが、この時第S図に示すように細かな変動を含む
波形であると不必要なパルスが発生して正常な動作を阻
害する。この点を解決するために溶接アークtの回転周
波数の十〜コ倍程度のカットカフ周波数をもつ第1ロー
バ理回路33、第2微分処理回路3グで微分処理するこ
とによりそれぞれ確実にF、B、R,LIC対応して第
7図Bの■、■のように規則的なパルスが得られる。こ
れらのアーク位置に対応したパルスを基準にしてFとB
およびRとLの位置の識別および溶接電流の比較を行う
。詳しく云えば、第1微分処理回路33から第7図Aの
FまたはBに対応して出力された第7図Bの(a)のパ
ルスによってtt’y’スイッチング回路グθ回路グツ
チングされ(その動作状態を第7図Bの(b)および(
c)に示す)、第20−パスフイルタ、?/を通過した
溶接電流信号を第1.第2のピーク検出記憶回路グー、
173に第7図へのそれぞれR,Lの半周期毎に交互に
切換える。また、第2微分処理回路31からRまたは■
、に対応I−て出力された第7図Bの■のパルスをトリ
ガとしてかつ第1スイッチング回路qOの動作状態とl
対lで対応するように〜第ニスイツチング回路<//は
スイッチングされる(その動作状態を第7図Bの■およ
び■に示す)。すなわち、第2スイツヂング回路q2は
、第1スイッチング回路グθがm/ビーク検出記憶回路
タコ側にONのときに第7図Bの■のパルスによって第
3ピーク検出記憶回路Sa側がONで第グビーク検出記
憶回路j3側がOFFとなるように、また第1スイッチ
ング回路qOが第ユビーク検出記憶回路tIJ側にON
のときに第7図Bの■のパルスによ 1つて第3ピ
ーク検出記憶回路3.2側がOFF’で第グビーク検出
記憶回路S3側がONとなるように、スイッチングされ
る。その結果、第、20−ハスフィルタ3/を通過した
溶接電流信号は第3.第ダのピーク検出記憶回路3;2
、 j;3にそれぞれ半周期毎に交互に切換えられる
。そして第1.第コのピーク検出記憶回路グλ、ダ3は
溶接電流信号のそれぞれ半周期毎の最大値を検出するが
、第3゜第グのピーク検出記憶回路、タコ、り3は溶接
電流信号のそれぞれ半周期毎の極小値を検出し、その値
を検出周期終了時に記憶して次の検出終了までそれぞれ
保持しつづける。その後、差動増幅器付で最大値同士す
なわちタコどグ3の出方を比較することにより、左右(
R,L)のずれに応じた値が出力される。しかし、この
出方の極性が左右(R、L )のずれ方向とは対応しな
いので、コンパレータS6で極小値同士すなわち!r、
Zと!i′3の出力を比較し、その出力の正負によって
、つまり昼の出力が負のときに符号変換回路sgにおい
てS!rからの負の出力を正に変換し、これにより符号
変換回路rgからの出力はずれ封とずれ方向に対応した
値として得らtする。詳しく説明すれば、第7図Bのタ
イミングチャートに示すように最大値と徐小値の検出記
憶は交互にピーク検出記憶回路F 、2 、4t3 、
!; 、7.およびs3にR−+42 、 B−+3
2゜L→’I 、? 、 ’f? −+ 5.7という
順に繰り返される。しかし、第1スイッチング回路ダ。
うな回転オシレート装置Sθを用いて溶接トーチ51を
回転オシレートさせるようにしたので、溶接アークgや
溶接ワイヤ先端の位置は第7図に示すように回転移動す
る。そしてこのとき溶接電流は溶接アークの回転位置に
よって変化し、こflを溶接アークgの回転周波数の数
倍程度のカットオフ周波数特性をもつ第20−パスフイ
ルタ、? /にすることにより、第9図に示す溶融池9
a内前方F、右側R9後方B、左側りに対応して第、図
に示すような溶接電流波形が得られる。第ダ図を、■溶
接線ずれかない場合を示しており、ずれが生じた場合に
は、従来装置と同様にLとRの電流値に差が生じる。す
なわち、L方向にずれた場合にはL>R1逆にR方向に
ずれた場合にはL<Rとなる。また、アーク位置のR,
Lの判別のために、アーク位置が溶融池?aの前方Fか
後方Bかに対応して溶接電流が変化し、しかも第5図に
示1ようにF>Bとなることを利用して溶接電流変化よ
りF、Rの位置を検出し、これらの位置情報と溶接アー
クgの回転方向とからR,L位置を決めることができる
。F、B、R,Lの位置検出のために溶接電流信号を第
7.第コの微分処理回路J 、7 、 、?グで微分処
理するが、この時第S図に示すように細かな変動を含む
波形であると不必要なパルスが発生して正常な動作を阻
害する。この点を解決するために溶接アークtの回転周
波数の十〜コ倍程度のカットカフ周波数をもつ第1ロー
バ理回路33、第2微分処理回路3グで微分処理するこ
とによりそれぞれ確実にF、B、R,LIC対応して第
7図Bの■、■のように規則的なパルスが得られる。こ
れらのアーク位置に対応したパルスを基準にしてFとB
およびRとLの位置の識別および溶接電流の比較を行う
。詳しく云えば、第1微分処理回路33から第7図Aの
FまたはBに対応して出力された第7図Bの(a)のパ
ルスによってtt’y’スイッチング回路グθ回路グツ
チングされ(その動作状態を第7図Bの(b)および(
c)に示す)、第20−パスフイルタ、?/を通過した
溶接電流信号を第1.第2のピーク検出記憶回路グー、
173に第7図へのそれぞれR,Lの半周期毎に交互に
切換える。また、第2微分処理回路31からRまたは■
、に対応I−て出力された第7図Bの■のパルスをトリ
ガとしてかつ第1スイッチング回路qOの動作状態とl
対lで対応するように〜第ニスイツチング回路<//は
スイッチングされる(その動作状態を第7図Bの■およ
び■に示す)。すなわち、第2スイツヂング回路q2は
、第1スイッチング回路グθがm/ビーク検出記憶回路
タコ側にONのときに第7図Bの■のパルスによって第
3ピーク検出記憶回路Sa側がONで第グビーク検出記
憶回路j3側がOFFとなるように、また第1スイッチ
ング回路qOが第ユビーク検出記憶回路tIJ側にON
のときに第7図Bの■のパルスによ 1つて第3ピ
ーク検出記憶回路3.2側がOFF’で第グビーク検出
記憶回路S3側がONとなるように、スイッチングされ
る。その結果、第、20−ハスフィルタ3/を通過した
溶接電流信号は第3.第ダのピーク検出記憶回路3;2
、 j;3にそれぞれ半周期毎に交互に切換えられる
。そして第1.第コのピーク検出記憶回路グλ、ダ3は
溶接電流信号のそれぞれ半周期毎の最大値を検出するが
、第3゜第グのピーク検出記憶回路、タコ、り3は溶接
電流信号のそれぞれ半周期毎の極小値を検出し、その値
を検出周期終了時に記憶して次の検出終了までそれぞれ
保持しつづける。その後、差動増幅器付で最大値同士す
なわちタコどグ3の出方を比較することにより、左右(
R,L)のずれに応じた値が出力される。しかし、この
出方の極性が左右(R、L )のずれ方向とは対応しな
いので、コンパレータS6で極小値同士すなわち!r、
Zと!i′3の出力を比較し、その出力の正負によって
、つまり昼の出力が負のときに符号変換回路sgにおい
てS!rからの負の出力を正に変換し、これにより符号
変換回路rgからの出力はずれ封とずれ方向に対応した
値として得らtする。詳しく説明すれば、第7図Bのタ
イミングチャートに示すように最大値と徐小値の検出記
憶は交互にピーク検出記憶回路F 、2 、4t3 、
!; 、7.およびs3にR−+42 、 B−+3
2゜L→’I 、? 、 ’f? −+ 5.7という
順に繰り返される。しかし、第1スイッチング回路ダ。
のスイッチングの仕方によってはL−+ll 2 、
F−+、t 、2 、 R−)F +?。
F−+、t 、2 、 R−)F +?。
B−+夕3とい5順に逆転する。従って、溶接電流がL
側にずれたとすれば、すなわちL>Rとすれば、Sりの
出力= g 、2の出方 グ3の出方は、前者の場合角
であるが、後者の場合圧であって負がら正に逆転する。
側にずれたとすれば、すなわちL>Rとすれば、Sりの
出力= g 、2の出方 グ3の出方は、前者の場合角
であるが、後者の場合圧であって負がら正に逆転する。
同様に、sAの出力−5,2の出力−53の出力は、前
者の場合角であるが、後者の場合圧であって負がら正建
逆転する。そこで、符号変換回路5tにおいて、5Aの
正負により、5′左の出力の符号変換を行えば、ずれ量
およびずれ方向に対応した出力が符号変換回路りgから
得らねる。すなわら、この信号を駆動モータ制御回路、
2sに入力させてトーチ位置のずれを小さくする方向の
移動をさせることによって溶接線を追随するのである。
者の場合角であるが、後者の場合圧であって負がら正建
逆転する。そこで、符号変換回路5tにおいて、5Aの
正負により、5′左の出力の符号変換を行えば、ずれ量
およびずれ方向に対応した出力が符号変換回路りgから
得らねる。すなわら、この信号を駆動モータ制御回路、
2sに入力させてトーチ位置のずれを小さくする方向の
移動をさせることによって溶接線を追随するのである。
溶接信号として溶接電流信号の代りに溶接電圧信号を使
用することもできる。溶接電圧信号を使用する場合は、
溶接電流信号を使用した場合と全く逆である。つまり、
第に図に示す溶接電圧を第6図のq% lローパスフィ
ルタ、?oK通すと、第9図Aの溶接電圧信号が得られ
、F<Bを利用してF、7’30位置を検出するのであ
る。第1微分処理回路どしては微分した溶接電圧信号の
極大時(溶接電流信号の場合は極小時)にパルスを発生
するものを用い、また第2微分処理回路としては微分し
た溶接電圧信号の極小時にパルスを発生才ろものを用い
る。更に第1.第aのピーク検出記憶回路とり、−Cは
溶接電圧信号の最小値(溶接直流信号の場合は最大値)
を検出し、て記憶保持するものを用い、第3.第グのピ
ーク検出記憶回路としては溶接電圧信号の最大値を記憶
保持するものを用いる。従って、第9図Bから明らかな
ように最小値と極大値の検出記憶はR→tI、!、B→
タノ、L→II 、? 、p’−+り3戊はL−+グコ
、F→ダコ、R→グ3゜B→夕3という順に繰り返され
る。溶接電圧がL側ばずれてT、 > Rとtcろと、
左Sの出力は前者の場合圧であるが後者の場合角であっ
て、正から負に逆転する。同様に96の出力は前者の場
合圧であるが後者の場合角で、もって正から負に逆転す
る。
用することもできる。溶接電圧信号を使用する場合は、
溶接電流信号を使用した場合と全く逆である。つまり、
第に図に示す溶接電圧を第6図のq% lローパスフィ
ルタ、?oK通すと、第9図Aの溶接電圧信号が得られ
、F<Bを利用してF、7’30位置を検出するのであ
る。第1微分処理回路どしては微分した溶接電圧信号の
極大時(溶接電流信号の場合は極小時)にパルスを発生
するものを用い、また第2微分処理回路としては微分し
た溶接電圧信号の極小時にパルスを発生才ろものを用い
る。更に第1.第aのピーク検出記憶回路とり、−Cは
溶接電圧信号の最小値(溶接直流信号の場合は最大値)
を検出し、て記憶保持するものを用い、第3.第グのピ
ーク検出記憶回路としては溶接電圧信号の最大値を記憶
保持するものを用いる。従って、第9図Bから明らかな
ように最小値と極大値の検出記憶はR→tI、!、B→
タノ、L→II 、? 、p’−+り3戊はL−+グコ
、F→ダコ、R→グ3゜B→夕3という順に繰り返され
る。溶接電圧がL側ばずれてT、 > Rとtcろと、
左Sの出力は前者の場合圧であるが後者の場合角であっ
て、正から負に逆転する。同様に96の出力は前者の場
合圧であるが後者の場合角で、もって正から負に逆転す
る。
そこで、5Aの正負により33°の111力の符号変換
を行えば、ずれ旦およびずれ方向に対応した出力が省゛
号変挽回路tgから得られる。
を行えば、ずれ旦およびずれ方向に対応した出力が省゛
号変挽回路tgから得られる。
ノてお、上記実hfQ例では、溶接アークを回転運動さ
)灯るのに、給電チップの位置がシールドノズルの中心
より偏心した構造のものを使用し7たが、ロボットの各
駆動軸の動きを合成して動作させるなどの同様な回転運
動を溶接アークに与るようなものなら、どんノ1方法お
よび装置でもよい。また、上記実施例では消耗電極式溶
接方法の場合につい゛〔説明したが、非消耗電極式溶接
方法に適用しても上記実施例と同様の効果を奏する。
)灯るのに、給電チップの位置がシールドノズルの中心
より偏心した構造のものを使用し7たが、ロボットの各
駆動軸の動きを合成して動作させるなどの同様な回転運
動を溶接アークに与るようなものなら、どんノ1方法お
よび装置でもよい。また、上記実施例では消耗電極式溶
接方法の場合につい゛〔説明したが、非消耗電極式溶接
方法に適用しても上記実施例と同様の効果を奏する。
また20−パスフィルタのかわりにバンドパスフィルタ
を用い、ピーク検出記憶回路のかわりに積分記憶回路を
用いても同様な効果を奏する。
を用い、ピーク検出記憶回路のかわりに積分記憶回路を
用いても同様な効果を奏する。
さらに、上記実施例では、信号処理をアナログで行った
が、ローパスフィルタを通したあとへ/D変換し、それ
からコンピュータによりディジタル処理し、これをD/
A変換変換−モータ駆動制御モヨく、D / A変換せ
ずに直接ステッピングモータなどを駆動制御しても同様
の効果を奏することはいうまでもない。
が、ローパスフィルタを通したあとへ/D変換し、それ
からコンピュータによりディジタル処理し、これをD/
A変換変換−モータ駆動制御モヨく、D / A変換せ
ずに直接ステッピングモータなどを駆動制御しても同様
の効果を奏することはいうまでもない。
以上のよ5に、この発明によれば溶接アークを回転運動
させ、溶接アークの回転に対応して規則的な変化をする
溶接信号の変化を処理してアーク位置を検出つるように
したので、機械的な位置検出装置が不用であり、装置が
軽量、小型かつ安価であるばかりか、アーク自体をセン
サとした精度の高い溶接線自動追随が可能であり、円状
のアーク運動を採用してワーク開先との絶対的なアーク
位置検出を行うようにしたので、検出の方向性、指向性
がなく、ロボットに簡単に搭載できるという効果がある
。
させ、溶接アークの回転に対応して規則的な変化をする
溶接信号の変化を処理してアーク位置を検出つるように
したので、機械的な位置検出装置が不用であり、装置が
軽量、小型かつ安価であるばかりか、アーク自体をセン
サとした精度の高い溶接線自動追随が可能であり、円状
のアーク運動を採用してワーク開先との絶対的なアーク
位置検出を行うようにしたので、検出の方向性、指向性
がなく、ロボットに簡単に搭載できるという効果がある
。
第1図は溶接アーク自体をセンサとして溶接線を自動的
に追随する従来の装置を示す構成図、第2図は溶接アー
ク自体“をセンサとして溶接線な自動的に追随するこの
発明の方法を実施した装置の構成図、第3図はこの発明
で使用される回転オシレート装置の一例を示す図、第9
図はこの発明を用いたとこの給電チップと溶接ワイヤ先
端位置および溶接アークと溶融池との関係を示す模式図
、第S図は溶接電流とアーク位置との関係を示す図卯、
4図は第2図に示した検出処理制御装置の詳しいブロッ
ク図、第7図は検出処理制御装置の動作を示すタイミン
グチャート図、第S図は溶接電圧とアーク位置との関係
を示す図、第9図は溶接電圧信号を用いた場合の検出処
理制御装置の動作説明用タイミングチャート図である。 /−・溶接トーチ1,7・・移動装置、y−・駆動子−
夕、A・・消耗電極、7・・溶接ワーク、g−・溶接ア
ーク、17・・アーク回転方向。 、2S・・駆動モータ制御回路、3θ、3/・・ローパ
スフィルター3.3.3’l・・微分処理回路。 VO,’l/・・スイッチング回路、V−2,v−3゜
、1コ、左3・・ピーク検出記憶回路、りθ・・回転オ
シレート装置、5/・・回転オシレート用偏心溶接トー
チ、35・・差動増幅器、タロ・・コンパレータ、5g
・・符号変換回路、61・・検出処理制御装置、g/・
・回転オシレート用モータ。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 焔1図 幣2図 旭3図 第4図 幣5図 革6図 1 第7図 光8図 幣9図 の
に追随する従来の装置を示す構成図、第2図は溶接アー
ク自体“をセンサとして溶接線な自動的に追随するこの
発明の方法を実施した装置の構成図、第3図はこの発明
で使用される回転オシレート装置の一例を示す図、第9
図はこの発明を用いたとこの給電チップと溶接ワイヤ先
端位置および溶接アークと溶融池との関係を示す模式図
、第S図は溶接電流とアーク位置との関係を示す図卯、
4図は第2図に示した検出処理制御装置の詳しいブロッ
ク図、第7図は検出処理制御装置の動作を示すタイミン
グチャート図、第S図は溶接電圧とアーク位置との関係
を示す図、第9図は溶接電圧信号を用いた場合の検出処
理制御装置の動作説明用タイミングチャート図である。 /−・溶接トーチ1,7・・移動装置、y−・駆動子−
夕、A・・消耗電極、7・・溶接ワーク、g−・溶接ア
ーク、17・・アーク回転方向。 、2S・・駆動モータ制御回路、3θ、3/・・ローパ
スフィルター3.3.3’l・・微分処理回路。 VO,’l/・・スイッチング回路、V−2,v−3゜
、1コ、左3・・ピーク検出記憶回路、りθ・・回転オ
シレート装置、5/・・回転オシレート用偏心溶接トー
チ、35・・差動増幅器、タロ・・コンパレータ、5g
・・符号変換回路、61・・検出処理制御装置、g/・
・回転オシレート用モータ。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 焔1図 幣2図 旭3図 第4図 幣5図 革6図 1 第7図 光8図 幣9図 の
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) 溶接トーチの全体または一部を回転もしくは
円運動させて溶接アークを回転運動させ、この回転運動
中の溶接電流または溶接電圧の変化を表わす溶接信号か
ら前記溶接アークの回転位置を識別し、溶接進行方向に
対する回転の左右それぞ、3溶接信号を比較してその左
右ずれを検出し、このずれが零となるよつIc前記溶接
トーチの位置を制御して溶接線を追随することを特徴と
するアーク溶接方法。 (2)溶接トーチの全体または一部を回転もしくは円運
動させて溶接アークを回転運動させ、この回転運動中の
溶接電流または溶接電圧の変化を表わす溶接信号を取り
出し、この溶接信号を前記溶接アークの回転周波数程度
のカットオフ周波数特性を持つフィルタに通し、このフ
ィルタ通過後の前記溶接信号の第1所定値同士の比較か
ら前記第1所定値の発生位置が溶接進行方向の前部か後
部かを識別し、前記フィルタ通過後の前記溶接信号の第
2所定値同士の比較から前記第2所定値の発生位置が前
記溶接進行方向の左側か右側かを識別すると共に前記溶
接信号の左右ずれを検出し、このずれが零となるように
前記溶接トーチの位置を制御して溶接線を追随すること
を特徴とするアーク溶接方法。 (3)溶接信号が溶接電流信号であるときに、第1所定
値が前記溶接電流信号の極小値であり、第4所定値が前
記溶接電流信号の最大値である特許請求の範囲第コ項記
載のアーク溶接方法。 (り)溶接信号が溶接電圧信号があるときに、第1所定
値が前記溶接電圧信号の極大値であり、第2所定値が前
記溶接電圧信号の最小値である特許請求の範囲第一項記
載のアーク溶接方法。 (j) 第一所定値が溶接アークの回転の左右半周期
毎に比較される特許請求の範囲第3項または第グ項記載
のアーク溶接方法。 (6)第1所定値および第2所定値が溶接信号の精分値
である特許請求の範囲第一項記載のアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8953383A JPS59215279A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8953383A JPS59215279A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | ア−ク溶接方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59215279A true JPS59215279A (ja) | 1984-12-05 |
Family
ID=13973446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8953383A Pending JPS59215279A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59215279A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6224869A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 2電極回転ア−ク隅肉溶接方法 |
JPS6224870A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 回転ア−ク隅肉溶接方法 |
KR100357372B1 (ko) * | 2000-04-11 | 2002-10-18 | 삼성중공업 주식회사 | 회전아크 자동용접장치의 용접선 추적방법 |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8953383A patent/JPS59215279A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6224869A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 2電極回転ア−ク隅肉溶接方法 |
JPS6224870A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 回転ア−ク隅肉溶接方法 |
JPH0377031B2 (ja) * | 1985-07-26 | 1991-12-09 | Nippon Kokan Kk | |
JPH0379106B2 (ja) * | 1985-07-26 | 1991-12-17 | Nippon Kokan Kk | |
KR100357372B1 (ko) * | 2000-04-11 | 2002-10-18 | 삼성중공업 주식회사 | 회전아크 자동용접장치의 용접선 추적방법 |
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