JPS6054276A - 自動溶接制御方法 - Google Patents
自動溶接制御方法Info
- Publication number
- JPS6054276A JPS6054276A JP16276583A JP16276583A JPS6054276A JP S6054276 A JPS6054276 A JP S6054276A JP 16276583 A JP16276583 A JP 16276583A JP 16276583 A JP16276583 A JP 16276583A JP S6054276 A JPS6054276 A JP S6054276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- groove
- outputs
- torch
- detection
- 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
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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1276—Using non-contact, electric or magnetic means, e.g. inductive means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding Control (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】
自動的に制御する自動溶接方法に係る。
各種構造物の溶接における従来の自動溶接法は例えば溶
接ワイヤの送給、溶接トーチの溶接線方向への移動を自
動化したに過ぎないものであり、溶接対象の開先寸法を
検出認識して溶接トーチを溶接線と直角方向に正確に位
置決めすることは作業者に依存しているのが実情である
。
接ワイヤの送給、溶接トーチの溶接線方向への移動を自
動化したに過ぎないものであり、溶接対象の開先寸法を
検出認識して溶接トーチを溶接線と直角方向に正確に位
置決めすることは作業者に依存しているのが実情である
。
これは有効な開先幅、開先中心を検出できるセンサが出
現してい彦いためである。
現してい彦いためである。
従来試みられた方法の一例を第１図について説明する。
第１図０は触針Ｎを被溶接材ｌ，１゛の開先内の左・右
方向に揺動させ開先面へのタッチ信号でその時の揺動位
置及び揺動量を検出する方法であるが、この方法では揺
動装置を特別に要し、装置が複雑となること、および開
先面の付着物或は細かな凹凸（例えば溶接スパッタリン
グの付着せるもの）にも直接影響されるのみならず、機
械部分の著しい損耗やガタを伴ない常に安定した正確な
倣いが出来ないこと等の問題があった。
方向に揺動させ開先面へのタッチ信号でその時の揺動位
置及び揺動量を検出する方法であるが、この方法では揺
動装置を特別に要し、装置が複雑となること、および開
先面の付着物或は細かな凹凸（例えば溶接スパッタリン
グの付着せるもの）にも直接影響されるのみならず、機
械部分の著しい損耗やガタを伴ない常に安定した正確な
倣いが出来ないこと等の問題があった。
また第１図（ｂ）は上部にテレビカメラ等の画像センサ
Ｃを用いたもので、開先部の明度差から開先形状を撮影
し画像処理によって開先中心をめることが試みられてい
るが、高価な設備を要し、開先幅の定量検出にはテレビ
カメラと開先との相対的位置関係に高精度を要し現状で
は実用的なものは完成されていないのが実情である。
Ｃを用いたもので、開先部の明度差から開先形状を撮影
し画像処理によって開先中心をめることが試みられてい
るが、高価な設備を要し、開先幅の定量検出にはテレビ
カメラと開先との相対的位置関係に高精度を要し現状で
は実用的なものは完成されていないのが実情である。
本発明は上記の事情に鑑みて提案されたもので・その目
的とするところは上記の諸問題点を解消し、簡単且つ実
用的な方法で開先中心や開先幅を検出して溶接トーチの
位置および溶接速度を自動的に制御し得る自動溶接制御
方法を提供するにある。
的とするところは上記の諸問題点を解消し、簡単且つ実
用的な方法で開先中心や開先幅を検出して溶接トーチの
位置および溶接速度を自動的に制御し得る自動溶接制御
方法を提供するにある。
本発明による自動溶接制御方法は溶接トーチを装着した
駆動装置に少くとも一対の耐熱電磁式検出端群を溶接開
先内に配設されるように装着し、これらの各検出端から
互いに反対方向の各開先面までの距離に比例する各電気
出方を上記各検出端からそれぞれ出力をせ、これらの出
力を主制御装置に入力して合成演算することにより開先
中心および開先幅を検出して溶接トーチの位置および溶
接速度を自動的に制御することを特徴とし、開先面の凹
凸、仕上程度、付着物、傾きならびに開先幅変化等に影
響され難く、且つ溶接近傍の高温汚濁雰囲気や高温スパ
ッタリング飛来という極悪環境でも高精度且つ長寿命を
保証し得る自動溶接制御方法を得るものである。
駆動装置に少くとも一対の耐熱電磁式検出端群を溶接開
先内に配設されるように装着し、これらの各検出端から
互いに反対方向の各開先面までの距離に比例する各電気
出方を上記各検出端からそれぞれ出力をせ、これらの出
力を主制御装置に入力して合成演算することにより開先
中心および開先幅を検出して溶接トーチの位置および溶
接速度を自動的に制御することを特徴とし、開先面の凹
凸、仕上程度、付着物、傾きならびに開先幅変化等に影
響され難く、且つ溶接近傍の高温汚濁雰囲気や高温スパ
ッタリング飛来という極悪環境でも高精度且つ長寿命を
保証し得る自動溶接制御方法を得るものである。
本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
。
。
第２図は本発明、による方法を実施するのに用いられる
装置のブロック構成を示す。第２図において１，１°は
突合せられた被溶接材で、ｇは開先を示す。２Ｌは図に
向って左側用検出端（センサ）、２Ｒは右側用検出端、
３は高周波同軸ケーブル、４は高周波信号発生・補正・
検波出力部を有する検出端出力調整器を示す。これらは
例えば第３図に示す詳細ブロック線図に図示の如く構成
されている。第３図において４１は検出端温度変化によ
る抵抗変化検出回路、４２は４１による抵抗変化対応微
小直流１１圧増幅回路、４３は４２の出力により駆動さ
れる可変容量回路、４４は発振振幅線形補正回路、４５
は発振回路、４６は検波出力回路をそれぞれ示し、本構
成による変位検出装置は、耐熱セラミックス製検出端２
Ｌ、 ２Ｒを用い、小型検出端でも線形検出範囲が広く
、且つ広い温度範囲に亘り高精度に変位（距離）を検出
する性能を有するものである。又、一方の検出端２Ｌは
主として左側のみ検出感度を有し、他方の検出端２Ｒは
主として右側にのみ検出感度ン有する如く指向性を与え
たものであって、これら両者相互間は物理的に結合され
一対の検出端群を構成している。またこれらの各検出端
２Ｌと２Ｒとを近接して配設する場合は相互干渉を防止
するための電極シールド等を設け７’Ｌばよい。
装置のブロック構成を示す。第２図において１，１°は
突合せられた被溶接材で、ｇは開先を示す。２Ｌは図に
向って左側用検出端（センサ）、２Ｒは右側用検出端、
３は高周波同軸ケーブル、４は高周波信号発生・補正・
検波出力部を有する検出端出力調整器を示す。これらは
例えば第３図に示す詳細ブロック線図に図示の如く構成
されている。第３図において４１は検出端温度変化によ
る抵抗変化検出回路、４２は４１による抵抗変化対応微
小直流１１圧増幅回路、４３は４２の出力により駆動さ
れる可変容量回路、４４は発振振幅線形補正回路、４５
は発振回路、４６は検波出力回路をそれぞれ示し、本構
成による変位検出装置は、耐熱セラミックス製検出端２
Ｌ、 ２Ｒを用い、小型検出端でも線形検出範囲が広く
、且つ広い温度範囲に亘り高精度に変位（距離）を検出
する性能を有するものである。又、一方の検出端２Ｌは
主として左側のみ検出感度を有し、他方の検出端２Ｒは
主として右側にのみ検出感度ン有する如く指向性を与え
たものであって、これら両者相互間は物理的に結合され
一対の検出端群を構成している。またこれらの各検出端
２Ｌと２Ｒとを近接して配設する場合は相互干渉を防止
するための電極シールド等を設け７’Ｌばよい。
第２図において上記各検出端２Ｌ、２Ｒはそれぞれ溶接
線と直角方向に駆動装置５に装着されている。５１はそ
の駆動部、５２は駆動モータ、５３はサーボアンプであ
る。６は駆動部５１に結合した走行台車で、６１はその
駆動部、６２は駆動モータ、６３はタコゼネレ丁夕、６
４はサーボアンプである。
線と直角方向に駆動装置５に装着されている。５１はそ
の駆動部、５２は駆動モータ、５３はサーボアンプであ
る。６は駆動部５１に結合した走行台車で、６１はその
駆動部、６２は駆動モータ、６３はタコゼネレ丁夕、６
４はサーボアンプである。
７は溶接トーチで上記駆動部５１に装着されている。８
は主制御装置の主要部で、検出端出力調整器４の検出端
出力を一方は加算器８１を経て標準開先幅設定器８２の
出力と共に比較器８３に入り、その出力が反転器８４を
経て標準速度設定器８５と共に比較器８６に入りその出
力がサーボアンプ６４に接続ｇｈる。他方は比較器８７
を通して出力をサーボアンプ５３に接続するようになき
れている。
は主制御装置の主要部で、検出端出力調整器４の検出端
出力を一方は加算器８１を経て標準開先幅設定器８２の
出力と共に比較器８３に入り、その出力が反転器８４を
経て標準速度設定器８５と共に比較器８６に入りその出
力がサーボアンプ６４に接続ｇｈる。他方は比較器８７
を通して出力をサーボアンプ５３に接続するようになき
れている。
次に本発明の一実施例の方法を上記装置を用いて説明す
る。
る。
第４図はセンサ出力調整器４からのセンサ出力特性例を
示し、ｖＩ−は左側検出端２．により検出された対物距
離（変位）ＧＬに対応する出力信号、ＶＲは右側検出端
２１セにより検出されたＧＲに対応する出力部−っであ
る。第５図のＶＷは加３つ器８】からの合成出力■■、
＋ ＶＲであり、第５図のＷは開先ｇの幅であり、ｔは
検出端２Ｌ 、 ２Ｒの厚さの合計で、Ｗ＝ｔの時■は
Ｏで、ｗｅｔの時（通常はこの状態で使う）Ｗに比例し
て■ｗの出力が府１られる。第６図の■ｃは比較器８７
の出力■Ｌ−■Ｒで、開先ｇの中心ｘ ＝ ＱでＶＣは
０、検出端２１− 、２Ｒが向って右側（ｘ＞０）に寄
れば■Ｌ＞糠でＶＣは＋、逆の場合（ｘ＜０）は−のリ
ニアな出力が得られる。
示し、ｖＩ−は左側検出端２．により検出された対物距
離（変位）ＧＬに対応する出力信号、ＶＲは右側検出端
２１セにより検出されたＧＲに対応する出力部−っであ
る。第５図のＶＷは加３つ器８】からの合成出力■■、
＋ ＶＲであり、第５図のＷは開先ｇの幅であり、ｔは
検出端２Ｌ 、 ２Ｒの厚さの合計で、Ｗ＝ｔの時■は
Ｏで、ｗｅｔの時（通常はこの状態で使う）Ｗに比例し
て■ｗの出力が府１られる。第６図の■ｃは比較器８７
の出力■Ｌ−■Ｒで、開先ｇの中心ｘ ＝ ＱでＶＣは
０、検出端２１− 、２Ｒが向って右側（ｘ＞０）に寄
れば■Ｌ＞糠でＶＣは＋、逆の場合（ｘ＜０）は−のリ
ニアな出力が得られる。
以上のような出力特性より以下の作用が得られる。
（１） 開先中心へのトーチ位置決め制御（開先倣い制
御）、 上記のようにして得られた比較器８７の出力ＶＣをサー
ボアンプ５３に入力すれば検出端２Ｌ、２Ｒの開先壁か
らの距離がＧＬ−ＧＲとな一部す、すなわち駆動部５１
が開先中心に位置した時■ｃ−０となり、これに装着式
れている溶接トーチ７が開先中心に常に位置決め制御さ
れる。
御）、 上記のようにして得られた比較器８７の出力ＶＣをサー
ボアンプ５３に入力すれば検出端２Ｌ、２Ｒの開先壁か
らの距離がＧＬ−ＧＲとな一部す、すなわち駆動部５１
が開先中心に位置した時■ｃ−０となり、これに装着式
れている溶接トーチ７が開先中心に常に位置決め制御さ
れる。
（２） 開先幅Ｗ検出による溶接速度制御、上記のよう
にして得られた加算器８１の出カ■ッと標準開先幅設定
器８２との差が比較器８３より出力され反転器８４で反
転されて、標準速度設定器８５の設定値と比較された出
力がサーボアンプ６４に入力される。その結果、開先幅
Ｗが標準より小さければ走行台車６の速度が速く、逆に
太きければ遅く自動的に制御され得る。
にして得られた加算器８１の出カ■ッと標準開先幅設定
器８２との差が比較器８３より出力され反転器８４で反
転されて、標準速度設定器８５の設定値と比較された出
力がサーボアンプ６４に入力される。その結果、開先幅
Ｗが標準より小さければ走行台車６の速度が速く、逆に
太きければ遅く自動的に制御され得る。
以上の如く本発明方法によれば次のような優れた効果が
奏せられるものである。
奏せられるものである。
（１） 少くとも一対の検出端で簡単に開先幅の検出に
よる溶接速度制御、開先倣い制御を行なうことが出来る
ので溶接品質の安定化と無人運転を可能とし省人化が図
れる。
よる溶接速度制御、開先倣い制御を行なうことが出来る
ので溶接品質の安定化と無人運転を可能とし省人化が図
れる。
（２） 特に開先幅に応じて溶接速度が制御される結果
、溶接線中途での開先加工と取付誤差、溶接歪による変
動に構わず第７図のように適正均一な溶着高さが得られ
、開先幅の小さい場合は溶接速度が速まる結果、溶融金
属先行によるダブつきが防止され、大きい場合は遅くな
りアーク広がりによってそれぞれ開先壁を十分に溶かす
ことができ、溶込みあるいは融合不良等の欠陥のない等
溶接品質が著しく向上することができる。
、溶接線中途での開先加工と取付誤差、溶接歪による変
動に構わず第７図のように適正均一な溶着高さが得られ
、開先幅の小さい場合は溶接速度が速まる結果、溶融金
属先行によるダブつきが防止され、大きい場合は遅くな
りアーク広がりによってそれぞれ開先壁を十分に溶かす
ことができ、溶込みあるいは融合不良等の欠陥のない等
溶接品質が著しく向上することができる。
第１図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ従来の溶接制御方
法を説明するだめの要部の概略図、第２図は本発明方法
を実施するのに用いられる一実施例の構成を示すブロッ
ク線図、第３図は第２図の一部の詳細を示すブロック線
図、第４図〜第６図はそれぞれ本発明方法を説明するだ
めの各特性図、第７図は本発明方法を適用し得る一例を
示す要部の概略図である。 １．１“・・・被溶接材、２Ｌ、２Ｒ・・・検出端、４
・・・センザ出力調整器、５・・・駆動装置、６ ・ウ
ィービング装置、７・・・溶接トーチ、８・・・主制御
装置、ｇ・・・開先。 勇を図 （α） （ｂ） 菓２閃 第５図 第６閃 第７悶
法を説明するだめの要部の概略図、第２図は本発明方法
を実施するのに用いられる一実施例の構成を示すブロッ
ク線図、第３図は第２図の一部の詳細を示すブロック線
図、第４図〜第６図はそれぞれ本発明方法を説明するだ
めの各特性図、第７図は本発明方法を適用し得る一例を
示す要部の概略図である。 １．１“・・・被溶接材、２Ｌ、２Ｒ・・・検出端、４
・・・センザ出力調整器、５・・・駆動装置、６ ・ウ
ィービング装置、７・・・溶接トーチ、８・・・主制御
装置、ｇ・・・開先。 勇を図 （α） （ｂ） 菓２閃 第５図 第６閃 第７悶
Claims (1)
- 溶接トーチを装着した駆動装置に少なくとも一対の耐熱
電磁式検出群を溶接開先内に配設されるように装着し、
これら各検出端から互いに反対方向の各開先面までの距
離に比例する各電気出力を上記各検出端からそれぞれ出
力させ、これらの出力を主制御装置に入力して合成演算
す′ることにより開先中心および開先幅を検出して溶接
トーチの位置および溶接速度を自動的に制御することを
特徴とする自動溶接制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16276583A JPS6054276A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 自動溶接制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16276583A JPS6054276A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 自動溶接制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054276A true JPS6054276A (ja) | 1985-03-28 |
Family
ID=15760797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16276583A Pending JPS6054276A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 自動溶接制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054276A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122036U (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50131646A (ja) * | 1974-04-08 | 1975-10-17 | ||
| JPS5516757A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-05 | Hitachi Ltd | Profiling detector for narrow-gap welding |
-
1983
- 1983-09-05 JP JP16276583A patent/JPS6054276A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50131646A (ja) * | 1974-04-08 | 1975-10-17 | ||
| JPS5516757A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-05 | Hitachi Ltd | Profiling detector for narrow-gap welding |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122036U (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 |
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