JPS60250877A - 溶接ビ−ド高さの自動制御方法 - Google Patents
溶接ビ−ド高さの自動制御方法Info
- Publication number
- JPS60250877A JPS60250877A JP59108150A JP10815084A JPS60250877A JP S60250877 A JPS60250877 A JP S60250877A JP 59108150 A JP59108150 A JP 59108150A JP 10815084 A JP10815084 A JP 10815084A JP S60250877 A JPS60250877 A JP S60250877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- groove
- oscillation
- electrode
- speed
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- 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
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
- B23K9/092—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced
-
- 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
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/30—Vibrating holders for electrodes
Landscapes
- 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)
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、溶接継手部の溶接線方向に沿って進行する
自動アーク溶接方法に関し、特に溶接ビード高を均一の
高さに制御するようにした溶接ビード高さの自動制御方
法に関する。
自動アーク溶接方法に関し、特に溶接ビード高を均一の
高さに制御するようにした溶接ビード高さの自動制御方
法に関する。
〔従来技術〕
自動溶接の無人化をはかるには、溶接中に時々刻々と変
化する開先線の２次元的なずれに対して、溶接トーチ位
置を自動的に検知して位置修正するための検知センサお
よびそれによる溶接トーチ位置調整機構が必要である。
化する開先線の２次元的なずれに対して、溶接トーチ位
置を自動的に検知して位置修正するための検知センサお
よびそれによる溶接トーチ位置調整機構が必要である。
従来、このための検知サンサーとして接触式センサーや
電磁気光電方式の非接触式センサーなど種々のセンサー
が使用されている。しかしながら、これらのセンサーは
、溶接トーチの他に別体としてのセンサーという個有の
機器をトーチ近傍に設けるものであるから、検知位置と
溶接トーチ位置の間に寸法的な制限から一定の間隔距離
が必要な為、正確な検出が行なえなかったシ、対象物の
寸法に限界があるガどの適用上の制約が多い。
電磁気光電方式の非接触式センサーなど種々のセンサー
が使用されている。しかしながら、これらのセンサーは
、溶接トーチの他に別体としてのセンサーという個有の
機器をトーチ近傍に設けるものであるから、検知位置と
溶接トーチ位置の間に寸法的な制限から一定の間隔距離
が必要な為、正確な検出が行なえなかったシ、対象物の
寸法に限界があるガどの適用上の制約が多い。
さらに溶接継手においては、開先幅、角度、などの形状
変動がさけられず、従ってこれらの変動を検出して溶接
条件を自動制御する必要がある。
変動がさけられず、従ってこれらの変動を検出して溶接
条件を自動制御する必要がある。
従来このための有益な検知センサーは皆無といってもよ
く、わず妙・にＩＴＶを用いてアーク前方の開先を撮像
して開先幅を検出する方式が見られるが、これとても開
先表面の幅は検出できても、真の開先断面は不明であシ
、いずれにしても検出位置とアーク位置とのずれがある
ことから、検出精度に限界がアわ、さらには前述の適用
対象物の寸法制約があるなどの欠点がちυ、実用化され
るには到っていない。
く、わず妙・にＩＴＶを用いてアーク前方の開先を撮像
して開先幅を検出する方式が見られるが、これとても開
先表面の幅は検出できても、真の開先断面は不明であシ
、いずれにしても検出位置とアーク位置とのずれがある
ことから、検出精度に限界がアわ、さらには前述の適用
対象物の寸法制約があるなどの欠点がちυ、実用化され
るには到っていない。
このような状況にかＸ７がみて発明者らは開先内で揺動
する溶接アーク自体をセンサーとして利用し、別体とし
てのセンサーを用いることなく溶接電極の位置を正確に
開先内でなられせる方法を、特公昭５７−１４６２号公
報で提案した。上記の方法は、溶接トーチを開先線にな
られせるだけでなく、その時のトーチがえかく変位波形
がアーク直下での開先断面の情報をもたらすものとして
有用なものである。
する溶接アーク自体をセンサーとして利用し、別体とし
てのセンサーを用いることなく溶接電極の位置を正確に
開先内でなられせる方法を、特公昭５７−１４６２号公
報で提案した。上記の方法は、溶接トーチを開先線にな
られせるだけでなく、その時のトーチがえかく変位波形
がアーク直下での開先断面の情報をもたらすものとして
有用なものである。
この発明は、開先位置や開先断面形状等の検出を別体と
してのセンサーを用いることなく、溶接アーク自身の特
性を利用することにより溶接アークをセンサーとなし、
溶接トーチを開先線に正確になられせると同時に、開先
形状をも検知して溶接条件を自動制御し、開先状態の変
動があっても常に均一な所定高さの良好な溶接ビードが
形成される溶接ビード高さの自動制御方法を提供するも
のである。
してのセンサーを用いることなく、溶接アーク自身の特
性を利用することにより溶接アークをセンサーとなし、
溶接トーチを開先線に正確になられせると同時に、開先
形状をも検知して溶接条件を自動制御し、開先状態の変
動があっても常に均一な所定高さの良好な溶接ビードが
形成される溶接ビード高さの自動制御方法を提供するも
のである。
この発明は、前記の特公昭５７−１４６２号公報に示さ
れる自動ならい制御法において得られるトーチの移動変
位を用いて、開先の幅を検出して一定高さの均一な溶接
ビードが溶接継手全長にわたって得られるように溶接速
度を自動的に制御する方法である。すなわち、この発明
のアーク溶接方法においては、溶接電源として直流もし
くは交流の定電流特性又は直流の定電圧特性の電源が用
いられ、あらかじめ設定された一定のアーク電圧または
溶接電流を保持するように、溶接電極の軸線方向（以下
Ｙ軸と称する）移動機構によって電極の先端部と母材表
面との間隔距離を変化させ、これによシアーク長を常に
一定となる制御動作を行なわせつつ、上記電極を開先の
幅方向Ｃ以下Ｘ軸）に移動させ、上記間隔距離があらか
じめ設定された値に達したことを条件として上記Ｘ軸移
動の方向を逆転させ、以下この動作をく）返すことによ
シ、電極端のアークを開先内の幅方向に往復揺動させつ
つ、正確な開先ならいを行なわせかつ、母材表面もしく
は開先底部から上記往復揺動の両端部までの高さ距離を
常に一定に保持するアーク溶接方法において、上記揺動
の一方の端部からもう一方の端部までの期間を１サイク
ルとし、この１サイクル期間もしくはその整数倍サイク
ルの期間で、揺動のＸ軸方向の幅すなわち揺動幅もしく
はその平均値を検出して記憶させ、これと、あらかじめ
定めたビード高さの設定値とワイヤ送給速度とにより、
揺動の次の１サイクルもしくはその整数倍サイクルの期
間の溶接速度をもとめて実行し、以下この制御動作をく
り返すことによシ開先内での溶接ビードの高さを一定に
保持できる溶接速度の適応制御法を特徴とする。
れる自動ならい制御法において得られるトーチの移動変
位を用いて、開先の幅を検出して一定高さの均一な溶接
ビードが溶接継手全長にわたって得られるように溶接速
度を自動的に制御する方法である。すなわち、この発明
のアーク溶接方法においては、溶接電源として直流もし
くは交流の定電流特性又は直流の定電圧特性の電源が用
いられ、あらかじめ設定された一定のアーク電圧または
溶接電流を保持するように、溶接電極の軸線方向（以下
Ｙ軸と称する）移動機構によって電極の先端部と母材表
面との間隔距離を変化させ、これによシアーク長を常に
一定となる制御動作を行なわせつつ、上記電極を開先の
幅方向Ｃ以下Ｘ軸）に移動させ、上記間隔距離があらか
じめ設定された値に達したことを条件として上記Ｘ軸移
動の方向を逆転させ、以下この動作をく）返すことによ
シ、電極端のアークを開先内の幅方向に往復揺動させつ
つ、正確な開先ならいを行なわせかつ、母材表面もしく
は開先底部から上記往復揺動の両端部までの高さ距離を
常に一定に保持するアーク溶接方法において、上記揺動
の一方の端部からもう一方の端部までの期間を１サイク
ルとし、この１サイクル期間もしくはその整数倍サイク
ルの期間で、揺動のＸ軸方向の幅すなわち揺動幅もしく
はその平均値を検出して記憶させ、これと、あらかじめ
定めたビード高さの設定値とワイヤ送給速度とにより、
揺動の次の１サイクルもしくはその整数倍サイクルの期
間の溶接速度をもとめて実行し、以下この制御動作をく
り返すことによシ開先内での溶接ビードの高さを一定に
保持できる溶接速度の適応制御法を特徴とする。
この発明１実施例を以下に説明する。
第１図はこの発明を実施するための溶接装置の主要構成
を例示した説明図で、被溶接母材１に対しその開先２に
沿って移動可能な溶接台車６に高さ方向（Ｙ軸）と開先
幅方向（Ｘ軸）との両移動機構４Ｙ 、４Ｘを介して支
持された溶接電極５を開先内で幅方向にオシレートさせ
つつ開先線方向へ移動させ、同時にアーク長を一定に制
御される上記電極５のＹ軸方向の変位をポテンショメー
タ等の変位計６Ｙで検出するようにしである。また上記
電極５の開先幅方向の揺動におけるＸ軸方向の変位もポ
テンションメータ等の変位計６ｘで検出するようにしで
ある。上記溶接電極５は消耗電極でも非消耗電極でもよ
い電極５と母材１との間には溶接電源７が接続され、こ
の電源としては溶接用途によって定電流電源又は定電圧
電源を使い分けるものとする。尚、８はアーク電圧検出
器、９はアーク電流検出器で、制御の必要に応じて設け
られるものである。この発明の制御方式の基本となるの
は電極５を開先２内で幅方向（Ｘ軸）に往復揺動させ、
同時に常にアーク長が一定となるように高さ方向（Ｙ軸
）に電極５を移動させつつ行なう定アーク長制御揺動溶
接であシ、上記Ｘ軸方向への電極５の揺動はＸ軸モータ
１０Ｘで駆動される移動機構４ｘによシ行なわれ、また
Ｙ軸方向の移動制御はＹ軸モータ１０Ｙで駆動される移
動機構４Ｙによって行なわれる。図示の例では電極５を
Ｘ軸方向に移動可能に支持する移動機構４ＸがＹ軸方向
に移動可能に移動機構４Ｙに支持され、この移動機構４
Ｙが台車３に支持されているが、これらの支持関係はこ
れに限るものではない。
を例示した説明図で、被溶接母材１に対しその開先２に
沿って移動可能な溶接台車６に高さ方向（Ｙ軸）と開先
幅方向（Ｘ軸）との両移動機構４Ｙ 、４Ｘを介して支
持された溶接電極５を開先内で幅方向にオシレートさせ
つつ開先線方向へ移動させ、同時にアーク長を一定に制
御される上記電極５のＹ軸方向の変位をポテンショメー
タ等の変位計６Ｙで検出するようにしである。また上記
電極５の開先幅方向の揺動におけるＸ軸方向の変位もポ
テンションメータ等の変位計６ｘで検出するようにしで
ある。上記溶接電極５は消耗電極でも非消耗電極でもよ
い電極５と母材１との間には溶接電源７が接続され、こ
の電源としては溶接用途によって定電流電源又は定電圧
電源を使い分けるものとする。尚、８はアーク電圧検出
器、９はアーク電流検出器で、制御の必要に応じて設け
られるものである。この発明の制御方式の基本となるの
は電極５を開先２内で幅方向（Ｘ軸）に往復揺動させ、
同時に常にアーク長が一定となるように高さ方向（Ｙ軸
）に電極５を移動させつつ行なう定アーク長制御揺動溶
接であシ、上記Ｘ軸方向への電極５の揺動はＸ軸モータ
１０Ｘで駆動される移動機構４ｘによシ行なわれ、また
Ｙ軸方向の移動制御はＹ軸モータ１０Ｙで駆動される移
動機構４Ｙによって行なわれる。図示の例では電極５を
Ｘ軸方向に移動可能に支持する移動機構４ＸがＹ軸方向
に移動可能に移動機構４Ｙに支持され、この移動機構４
Ｙが台車３に支持されているが、これらの支持関係はこ
れに限るものではない。
第２図はＹ軸モータ１０Ｙによる定アーク長制御の基本
回路ブロックで、電源７が定電流電源の場合はアーク電
圧検出器８からのアーク電圧を、また電源７が定電圧電
源の場合にはアーク電流検出器９からのアーク電流を差
動増幅器１１に入力し、予じめ設定器１２に設定した基
準値との差を該増幅器１１から出力させて、この差出力
に応じた速度でＹ軸モータ１０Ｙを駆動する駆動制御器
１６を設けである。この回路によってアーク電圧（又は
アーク電流）が一定に保たれ、アーク長が一定となるも
のであり、電極５をＸ軸方向へ移動させるに伴って電極
先端が開先壁に沿って移動するようになる。
回路ブロックで、電源７が定電流電源の場合はアーク電
圧検出器８からのアーク電圧を、また電源７が定電圧電
源の場合にはアーク電流検出器９からのアーク電流を差
動増幅器１１に入力し、予じめ設定器１２に設定した基
準値との差を該増幅器１１から出力させて、この差出力
に応じた速度でＹ軸モータ１０Ｙを駆動する駆動制御器
１６を設けである。この回路によってアーク電圧（又は
アーク電流）が一定に保たれ、アーク長が一定となるも
のであり、電極５をＸ軸方向へ移動させるに伴って電極
先端が開先壁に沿って移動するようになる。
上記のＸ軸方向への電極の移動は第６図に示す駆動制御
回路によって制御される。すなわち第６図においてＸ軸
モータ１０Ｘは予じめ設定器１４で設定された速度で制
御器１５を介して定速駆動されるよう釦なされてあシ、
制御器１５が切換ノくルス発生器１６から信号を受ける
たびにＸ軸モータ１０Ｘの回転方向が逆転するようにな
されている。変位計６Ｙによって検出した電極のＹ軸方
向の変位量Ｃｅｙ）は、予じめ設定されて記憶器１７に
記憶されている端部位置設定値（ｅＯ）とコンパレータ
１８によって比較され、（ｅｙ）が（ｅＯ）に等しくな
るたびにコンパレータ１８から出力される信号によって
上記切換バルヌ発生器１６が制御器１５へ逆転指令信号
を発するわけである。
回路によって制御される。すなわち第６図においてＸ軸
モータ１０Ｘは予じめ設定器１４で設定された速度で制
御器１５を介して定速駆動されるよう釦なされてあシ、
制御器１５が切換ノくルス発生器１６から信号を受ける
たびにＸ軸モータ１０Ｘの回転方向が逆転するようにな
されている。変位計６Ｙによって検出した電極のＹ軸方
向の変位量Ｃｅｙ）は、予じめ設定されて記憶器１７に
記憶されている端部位置設定値（ｅＯ）とコンパレータ
１８によって比較され、（ｅｙ）が（ｅＯ）に等しくな
るたびにコンパレータ１８から出力される信号によって
上記切換バルヌ発生器１６が制御器１５へ逆転指令信号
を発するわけである。
上記の第２図および第３図の制御系をもった第１図の装
置による電極５の移動状態を第４図（ａ）にその時、形
成される溶着金属と電極先端との位置関係の例を第４図
（ｂ）に示しである。これらの図において、符号５ａは
電極先端の軌跡を示し、ＩＪＬは母材表面、２＆は開先
底面そして６０は溶着金属を示すものとする。
置による電極５の移動状態を第４図（ａ）にその時、形
成される溶着金属と電極先端との位置関係の例を第４図
（ｂ）に示しである。これらの図において、符号５ａは
電極先端の軌跡を示し、ＩＪＬは母材表面、２＆は開先
底面そして６０は溶着金属を示すものとする。
第４図（＆）において、例えばまず電極５を開先の端部
（イ）に設定する。このときのＹ軸変位を’１ ｅ。
（イ）に設定する。このときのＹ軸変位を’１ ｅ。
として記憶させておく。アークを発生させて、Ｘ軸方向
の移動を開始させると、上述の定アーク長制御によって
、電極先端は図のイ→ロ→ハのようにほぼ開先壁面に沿
って移動して電極先端の軌跡５ａが得られ、ハに達する
と変位計６Ｙの出力（ｅｙ）が再びｅ。となって、第６
図の制御回路動作によｐｘ軸の移動方向が逆転して以後
この動作をくシ返すわけである。
の移動を開始させると、上述の定アーク長制御によって
、電極先端は図のイ→ロ→ハのようにほぼ開先壁面に沿
って移動して電極先端の軌跡５ａが得られ、ハに達する
と変位計６Ｙの出力（ｅｙ）が再びｅ。となって、第６
図の制御回路動作によｐｘ軸の移動方向が逆転して以後
この動作をくシ返すわけである。
ここで、揺動の一方の端部（イ：ハ）から他方の端部（
ハ；イ）までの期間を揺動の１サイクルとする。この制
御法によれば、開先形状がどのように変化しても、また
開先中心が溶接台車の進行） 方向とずれることがあっ
ても、電極の先端は母材表面あるいは開先底面から一定
の距離を保ったまま常に開先幅内で反転揺動をくシ返す
ことＫなる。
ハ；イ）までの期間を揺動の１サイクルとする。この制
御法によれば、開先形状がどのように変化しても、また
開先中心が溶接台車の進行） 方向とずれることがあっ
ても、電極の先端は母材表面あるいは開先底面から一定
の距離を保ったまま常に開先幅内で反転揺動をくシ返す
ことＫなる。
上記揺動の１サイクルにおいて、Ｘ転変位計よシ検出で
きる揺動幅（ｗｗ）は、揺動反転位置（ｅ０点）におけ
る開先幅０３）と次式の関係にある。
きる揺動幅（ｗｗ）は、揺動反転位置（ｅ０点）におけ
る開先幅０３）と次式の関係にある。
Ｂ＝”Ｗ−＋２ΔＷ ・・・・・・（１）（１）式にお
いて、席は、揺動端部での電極先端と開先壁面との距離
で、ｌ）、基本的には設定すべきアーク長にて定まる定
数で、溶接電流とアーク電圧の設定値が一定であれば開
先幅が変動しても一定で、これは実験でも確認されてい
る。
いて、席は、揺動端部での電極先端と開先壁面との距離
で、ｌ）、基本的には設定すべきアーク長にて定まる定
数で、溶接電流とアーク電圧の設定値が一定であれば開
先幅が変動しても一定で、これは実験でも確認されてい
る。
一方、との揺動１サイクルにおけるワイヤ送給速度を■
７、溶接速度を■とし、形成された溶着金属（１）の断
面積をＡとすると、これらの間には次の関係があ夛 Ｖｆ＝Ａ−Ｖ ・・・・・・（２） ビード表面と上記揺動反転位置の距離をΔｈ（Δｈ＝ｅ
□−ｈ）、ビード高さをｈ１開先角度θが一定であれば
、開先幅の変動下においても常に一定のビード高さを与
える溶着金属の断面積Ａが、上記検出された揺動幅Ｗ１
の値にもとづいて、計算によシもとまることを示してい
る。
７、溶接速度を■とし、形成された溶着金属（１）の断
面積をＡとすると、これらの間には次の関係があ夛 Ｖｆ＝Ａ−Ｖ ・・・・・・（２） ビード表面と上記揺動反転位置の距離をΔｈ（Δｈ＝ｅ
□−ｈ）、ビード高さをｈ１開先角度θが一定であれば
、開先幅の変動下においても常に一定のビード高さを与
える溶着金属の断面積Ａが、上記検出された揺動幅Ｗ１
の値にもとづいて、計算によシもとまることを示してい
る。
従って、溶接前にあらかじめ、開先角度θ、所望のビー
ド高さｈ１溶接電極にて定まるワイヤ送給速度Ｖ、と、
上記の定数ΔＷをマイコン等の演算装置に入力しておけ
ば、上記揺動の１サイクルでの揺動幅胸から、適正な溶
接速度Ｖがまることになる。
ド高さｈ１溶接電極にて定まるワイヤ送給速度Ｖ、と、
上記の定数ΔＷをマイコン等の演算装置に入力しておけ
ば、上記揺動の１サイクルでの揺動幅胸から、適正な溶
接速度Ｖがまることになる。
次に、溶接速度の算出のさらに簡便な実施例を説明する
。一般に第４図（ａ） 、 （ｂ）のような開先に限ら
ず、溶接速度、溶接電流、ワイヤ送給速度などの溶接条
件は、その開先形状に応じて予じめ初期値として設定し
、以後開先幅の変動状態をみながら上記溶接条件を変更
して行く０この方法に従って、初期値としてのワイヤ送
給速度をＶ、。、溶接速度をｖｏとし、この条件で溶接
を開始して、１サイクルの揺動を行なうと、その時得ら
れる溶着金となる。また、揺動幅はＷｗｏとする。次の
揺動１サイクルで開先幅が変動したとえば増加して揺動
幅がＷ７になったとする。この場合一定のビード高さｈ
を確保するためには、溶着断面積をΔＡ＝Ａ−Ａ。だけ
増加させてやらなければならない。すなわち前述の（３
）式において、Ｗイを除く他の全てのパラメータは定数
であるから、 ΔＡ ＝ Ａ −Ａ。
。一般に第４図（ａ） 、 （ｂ）のような開先に限ら
ず、溶接速度、溶接電流、ワイヤ送給速度などの溶接条
件は、その開先形状に応じて予じめ初期値として設定し
、以後開先幅の変動状態をみながら上記溶接条件を変更
して行く０この方法に従って、初期値としてのワイヤ送
給速度をＶ、。、溶接速度をｖｏとし、この条件で溶接
を開始して、１サイクルの揺動を行なうと、その時得ら
れる溶着金となる。また、揺動幅はＷｗｏとする。次の
揺動１サイクルで開先幅が変動したとえば増加して揺動
幅がＷ７になったとする。この場合一定のビード高さｈ
を確保するためには、溶着断面積をΔＡ＝Ａ−Ａ。だけ
増加させてやらなければならない。すなわち前述の（３
）式において、Ｗイを除く他の全てのパラメータは定数
であるから、 ΔＡ ＝ Ａ −Ａ。
＝ｃ〜−ｗｗｏ）ｈ ・・・・・・（５）故に、一定の
ビード高さｈを確保するための溶接速度Ｖは（４）式と
（５）式より次式で与えられる。
ビード高さｈを確保するための溶接速度Ｖは（４）式と
（５）式より次式で与えられる。
７＝ユム＝−５１−
ＡＡ十ΔＡ
Ｖｆ。
＝□ ・・・・・・（６）
■
−”−＋（ｗＷ−ｗｗｏ） ｈ
一
（６）式を用いれば、開先幅の変動する開先において、
所望するビード高さｈを与えれば、溶接前に定めた初期
溶接速度Ｖ。とワイヤ送給速度ｖｆｏと、各サイクル毎
の揺動幅の検出値の変化分、すなわちＷ、 −ｗｗｏ
から、次の揺動サイクルでの適正溶接速度Ｖが計算でも
とまる。
所望するビード高さｈを与えれば、溶接前に定めた初期
溶接速度Ｖ。とワイヤ送給速度ｖｆｏと、各サイクル毎
の揺動幅の検出値の変化分、すなわちＷ、 −ｗｗｏ
から、次の揺動サイクルでの適正溶接速度Ｖが計算でも
とまる。
本方式は開先角度が一定であれば、もしくは大幅に変化
し々ければその設定値に関係なく、適用できるので、第
４図（ａ） 、 （ｂ）の開先形状に限らず、例えば第
５図のような非対称開先にも適用できる。
し々ければその設定値に関係なく、適用できるので、第
４図（ａ） 、 （ｂ）の開先形状に限らず、例えば第
５図のような非対称開先にも適用できる。
また、第６図のように振シわけの溶接を行なう場合にお
いても、揺動の片端（イ）のＸ軸位置を予じめ設定して
おくととＫよシ適用できる。
いても、揺動の片端（イ）のＸ軸位置を予じめ設定して
おくととＫよシ適用できる。
（６）式にもとづきマイクロコンピュータで溶接速度制
御を行なった場合の制御動作の流れ図の例を第７図に示
す。（ステップ１）で、先ず所望する溶接ビード高さｈ
、溶接速度の初期値ｖ１ワイヤ送給速度の設定値ｖｆｏ
をインプットして記憶させる。（ステップ２）で先ずＡ
。＝Ｖ、ｏ／Ｖ０ の計算を行ないこれを記憶しておく
。（ステップ３）で溶接を開始する。このときの揺動制
御は、前記の第１〜３図の機構および制御回路にもとづ
く。
御を行なった場合の制御動作の流れ図の例を第７図に示
す。（ステップ１）で、先ず所望する溶接ビード高さｈ
、溶接速度の初期値ｖ１ワイヤ送給速度の設定値ｖｆｏ
をインプットして記憶させる。（ステップ２）で先ずＡ
。＝Ｖ、ｏ／Ｖ０ の計算を行ないこれを記憶しておく
。（ステップ３）で溶接を開始する。このときの揺動制
御は、前記の第１〜３図の機構および制御回路にもとづ
く。
（ステップ４）で１サイクルの揺動が終了したら、（ス
テップ５）でそのときの揺動幅Ｗ７゜を検出して記憶す
る。同様に次の揺動サイクルに入シ、（ステップ６）を
経て（ステップ７）で胸を検出する。これまでの溶接速
度はＶである。（ステツプ８）で（ｗ、−ｗｗｏ） ｈ
を計算し、（ステップ９）で、前記Ｖに関する（６）式
にもとづいて溶接速度Ｖを計算する。（ステップ１０）
で始めて適正溶接速度Ｖを実行して次の揺動サイクルに
入る。以後（ステップ７）→（ステップ１０）の動作を
くシ返した後、（ステップ（ＬＤ）で溶接を終了する。
テップ５）でそのときの揺動幅Ｗ７゜を検出して記憶す
る。同様に次の揺動サイクルに入シ、（ステップ６）を
経て（ステップ７）で胸を検出する。これまでの溶接速
度はＶである。（ステツプ８）で（ｗ、−ｗｗｏ） ｈ
を計算し、（ステップ９）で、前記Ｖに関する（６）式
にもとづいて溶接速度Ｖを計算する。（ステップ１０）
で始めて適正溶接速度Ｖを実行して次の揺動サイクルに
入る。以後（ステップ７）→（ステップ１０）の動作を
くシ返した後、（ステップ（ＬＤ）で溶接を終了する。
以上、この発明の制御方法によれば、開先線のずれや開
先幅の変動を別体としてのセンサーを用いることなく、
溶接アーク自身の特性を利用することによシ検出し、溶
接トーチを開先線に正確になられせると同時に、溶接ト
ーチの揺動幅から、一定高さの溶接ビードの得られる適
正な溶接速度を自動的に、揺動の１サイクルもしくはそ
の整数サイクル毎に制御することができる。
先幅の変動を別体としてのセンサーを用いることなく、
溶接アーク自身の特性を利用することによシ検出し、溶
接トーチを開先線に正確になられせると同時に、溶接ト
ーチの揺動幅から、一定高さの溶接ビードの得られる適
正な溶接速度を自動的に、揺動の１サイクルもしくはそ
の整数サイクル毎に制御することができる。
第１図は本発明に係る方法を実施するための溶接装置の
主要構成を例示した説明図、第２図は前記溶接装置のＹ
軸モータによる定アーク長制御の基本回路のブロック図
、第３図は前記溶接装置のＸ軸モータの駆動制御回路の
ブロック図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は本発明の一実
施例に係る方法を説明する図、第５図及び第６図本発明
に係る方法の適用対象となるの他の開先形状の説明図、
第７図は前記実施例に係る方法の制御動作の流れ図であ
る。 １・・・被溶接母材、２・・・開先、５・・・電極、−
３０・・・溶着金属。 なお図中同一符号は同−又は相当部を示すものとする。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第 ７ 図 手続補正書く方式） ％式％［１ １、事件の表示 特願昭５９−１０８１５０号 ２、発明の名称 溶接と一ド高さの自動制御方法 名 称 （４］２＋ １１木鋼管株式会社４、代理人 ６、補正の対象 高さの自動制御方法」と補正する。’＜−二一方式全以
上
主要構成を例示した説明図、第２図は前記溶接装置のＹ
軸モータによる定アーク長制御の基本回路のブロック図
、第３図は前記溶接装置のＸ軸モータの駆動制御回路の
ブロック図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は本発明の一実
施例に係る方法を説明する図、第５図及び第６図本発明
に係る方法の適用対象となるの他の開先形状の説明図、
第７図は前記実施例に係る方法の制御動作の流れ図であ
る。 １・・・被溶接母材、２・・・開先、５・・・電極、−
３０・・・溶着金属。 なお図中同一符号は同−又は相当部を示すものとする。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第 ７ 図 手続補正書く方式） ％式％［１ １、事件の表示 特願昭５９−１０８１５０号 ２、発明の名称 溶接と一ド高さの自動制御方法 名 称 （４］２＋ １１木鋼管株式会社４、代理人 ６、補正の対象 高さの自動制御方法」と補正する。’＜−二一方式全以
上
Claims (2)
- （１）溶接電極を開先内で幅方向に往復揺動させながら
行なうアーク溶接方法であって、あらかじめ設定された
溶接電流又はアーク電圧を保持するように、溶接電極の
軸線方向（Ｙ軸）移動機構によって電極の先端部と母材
表面との間隔距離を変化させ、これによシアーク長を常
に一定となる制御動作を行なわせつつ、上記電極を開先
の幅方向（Ｘ軸）に移動させ、上記間隔距離があらかじ
め設定された値に達したことを条件としてＸ軸移動の方
向を逆転させ、以下この動作をくシ返すことによシミ極
光端のアークを開先内の幅方向に往復揺動させつつ正確
な開先ならいを行なわせ、かつ、母材表面又は開先底部
から上記往復揺動の両端部までの高さ距離を常に保持す
るアーク溶接方法において： 上記揺動の一方の端部からもう一方の端部までの期間を
１サイクルとし、この１サイクルの期間の揺動のＸ軸方
向の幅Ｗ７を検出し、この値と、所望ビード高さｈ１ワ
イヤ送送速度１７１、開先角度θ、及び揺動端部での電
極先端と開先壁面とのＸ軸方向距離ΔＷとから、溶接速
／Ｌｖを決定し、この溶接速度Ｖを次の揺動１サイクル
の期間実行し、以下上記の制御をくシ返すことを特徴と
した溶接ビード高さの自動制御方法。 - （２）溶接電極を開先内で幅方向に往復揺動させながら
行なうアーク溶接方法で、あらかじめ設定された溶接電
流又はアーク電圧を保持するように、溶接電極の軸線方
向（Ｙ軸）移動機構によって電極の先端部と母材表面と
の間隔距離を変化させ、これＫよシアーク長を常に一定
となる制御動作を行なわせつつ、上記電極を開先の幅方
向（Ｘ軸）に移動させ、上記間隔距離があらかじめ設定
された値に達したことを条件としてＸ軸移動の方向を逆
転させ、以下この動作をくシ返すことによシミ極の先端
部のアークを開先内の幅方向に往復揺動させつつ正確な
開先ならいを行なわせ、かつ、母材表面又は開先底部か
ら上記往復揺動の両端部までの高さ距離を常に保持する
アーク溶接方法において： 上記揺動の前回の１サイクルの期間の揺動幅ＷＷｏと、
今回の１ザイクルの期間の揺動幅ｗ７を検出し、これら
の値と、所望ビード高さｈ１ワイヤ送送速度Ｖｆｏ’）
及び溶接速度の初期設定値■。 と分用いて、 の関係で溶接速度をもとめこの溶接速度Ｖを次の揺動１
サイクルで実行し、以下上記の動作をくシ返すことを特
徴とした溶接ビード高さの自動制御方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108150A JPS60250877A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 溶接ビ−ド高さの自動制御方法 |
| SE8501443A SE503462C2 (sv) | 1984-05-28 | 1985-03-25 | Förfarande för automatisk reglering av höjden på en svetssträng |
| CA000477533A CA1228649A (en) | 1984-05-28 | 1985-03-26 | Method of automatically controlling height of a weld bead |
| GB08507802A GB2159637B (en) | 1984-05-28 | 1985-03-26 | A method of automatically controlling height of a weld bead |
| US06/716,654 US4608481A (en) | 1984-05-28 | 1985-03-27 | Method of automatically controlling height of a weld bead |
| DE19853511707 DE3511707A1 (de) | 1984-05-28 | 1985-03-29 | Verfahren zur automatischen steuerung der hoehe einer schweissraupe |
| FR8504774A FR2564765A1 (fr) | 1984-05-28 | 1985-03-29 | Procede de commande automatique de la hauteur d'un cordon de soudure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108150A JPS60250877A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 溶接ビ−ド高さの自動制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60250877A true JPS60250877A (ja) | 1985-12-11 |
| JPH0141437B2 JPH0141437B2 (ja) | 1989-09-05 |
Family
ID=14477209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59108150A Granted JPS60250877A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 溶接ビ−ド高さの自動制御方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4608481A (ja) |
| JP (1) | JPS60250877A (ja) |
| CA (1) | CA1228649A (ja) |
| DE (1) | DE3511707A1 (ja) |
| FR (1) | FR2564765A1 (ja) |
| GB (1) | GB2159637B (ja) |
| SE (1) | SE503462C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021526976A (ja) * | 2018-09-17 | 2021-10-11 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングＦｒｏｎｉｕｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｍｂｈ | 自己調節する溶接ワイヤー送給速度による溶接機器および溶接方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE8902963L (sv) * | 1989-09-11 | 1991-03-15 | Esab Ab | Saett vid automatisk flerstraengsvetsning |
| US5166495A (en) * | 1989-09-11 | 1992-11-24 | Esab Aktiebolag | Method and apparatus for automatic multi-run welding |
| KR0124988B1 (ko) * | 1994-09-28 | 1997-12-26 | 김준성 | 자동 용접기의 용접선 경로 보정방법 |
| US6284395B1 (en) | 1997-03-05 | 2001-09-04 | Corning Applied Technologies Corp. | Nitride based semiconductors and devices |
| US6011241A (en) * | 1998-02-25 | 2000-01-04 | Cybo Robots, Inc. | Method of adjusting weld parameters to compensate for process tolerances |
| US6297472B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-10-02 | Aromatic Integrated Systems, Inc. | Welding system and method |
| US6909066B2 (en) * | 2003-07-30 | 2005-06-21 | Edison Welding Institute | Adaptive and synergic fill welding method and apparatus |
| US20100089888A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Caterpillar Inc. | Apparatuses and methods for welding and for improving fatigue life of a welded joint |
| US20130119040A1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Lincoln Global, Inc. | System and method for adaptive fill welding using image capture |
| US11305366B2 (en) | 2019-01-04 | 2022-04-19 | Lincoln Global, Inc. | Systems and methods providing dynamic bead spacing and weave fill in additive manufacturing |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE7807161L (sv) * | 1978-06-22 | 1979-12-23 | Inst Verkstadstek Forsk Ivf | Forfarande och anordning for att vid automatisk bagsvetsning adaptivt styra svetsintrengningen |
| JPS573462A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Sony Corp | Automatic answering telephone device |
| JPS57109575A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Arc welding method |
| JPS5835064A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-03-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | ア−ク溶接法 |
| JPS58187263A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | ア−ク溶接方法 |
| EP0093811B1 (en) * | 1982-05-07 | 1986-03-05 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Automatic arc-welding method |
| US4491718A (en) * | 1982-05-20 | 1985-01-01 | Crc Welding Systems, Inc. | Template-matching adaptive control system for welding |
| US4477713A (en) * | 1982-07-09 | 1984-10-16 | Crc Welding Systems, Inc. | Sidewall-matching adaptive control system for welding |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP59108150A patent/JPS60250877A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-25 SE SE8501443A patent/SE503462C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1985-03-26 CA CA000477533A patent/CA1228649A/en not_active Expired
- 1985-03-26 GB GB08507802A patent/GB2159637B/en not_active Expired
- 1985-03-27 US US06/716,654 patent/US4608481A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-29 DE DE19853511707 patent/DE3511707A1/de active Granted
- 1985-03-29 FR FR8504774A patent/FR2564765A1/fr active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021526976A (ja) * | 2018-09-17 | 2021-10-11 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングＦｒｏｎｉｕｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｍｂｈ | 自己調節する溶接ワイヤー送給速度による溶接機器および溶接方法 |
| US11872659B2 (en) | 2018-09-17 | 2024-01-16 | Fronius International Gmbh | Welding device and welding method with self-setting welding wire feed speed |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8501443D0 (sv) | 1985-03-25 |
| DE3511707A1 (de) | 1985-11-28 |
| DE3511707C2 (ja) | 1991-06-13 |
| JPH0141437B2 (ja) | 1989-09-05 |
| SE8501443L (sv) | 1985-11-29 |
| CA1228649A (en) | 1987-10-27 |
| GB2159637B (en) | 1987-11-18 |
| SE503462C2 (sv) | 1996-06-17 |
| US4608481A (en) | 1986-08-26 |
| GB2159637A (en) | 1985-12-04 |
| FR2564765A1 (fr) | 1985-11-29 |
| GB8507802D0 (en) | 1985-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4525619A (en) | Automatic weld line following method | |
| US4394559A (en) | Arc welding method | |
| US4336440A (en) | Weld tracking/electronic arc sensing system | |
| JPS60250877A (ja) | 溶接ビ−ド高さの自動制御方法 | |
| EP0112579B1 (en) | Method and apparatus for welding line tracer control | |
| JP7191534B2 (ja) | ウィービング溶接の熱操作およびシーム追跡 | |
| JPS6128433B2 (ja) | ||
| JPS58205680A (ja) | ア−ク溶接の倣い制御方法 | |
| JPH0459992B2 (ja) | ||
| US4785155A (en) | Automatic welding machine path correction system | |
| KR101615903B1 (ko) | 자동 용접 제어장치 | |
| JPS6117591B2 (ja) | ||
| JPS6225475B2 (ja) | ||
| JPH0976071A (ja) | 溶接装置 | |
| JPH0413066B2 (ja) | ||
| JPH0420711B2 (ja) | ||
| JP3115206B2 (ja) | アークセンサ装置 | |
| JPH0116596B2 (ja) | ||
| JPH0418945B2 (ja) | ||
| JPH06104277B2 (ja) | 溶接機の自動制御装置 | |
| JPS61242762A (ja) | 溶接ト−チのならい制御装置および方法 | |
| JPS5987979A (ja) | ア−ク溶接ロボツト | |
| JP2002045966A (ja) | 非消耗電極アーク溶接における開先倣い制御方法とその装置 | |
| JPS603976A (ja) | 溶接線自動倣い方法 | |
| JPS5791878A (en) | Arc welding method |