JPS61147978A - 知能型溶接装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は消耗電極を使用し、オシレート幅自動制御法に
適用するポータプル型自動溶接装置に関するものである
。

（従来の技術） 消耗電極（以下ワイヤと云う）を使用するアーク溶接に
おいて、溶接時のアーク長さとワイヤ突出し長さとの和
（以下、チップ・被溶接物間距離と云う）のオシレート
の変化力ら開先間隔の変化を検出し、それに応じてオシ
レート幅を自動的に制御し、かつその情報を本とに溶接
速度を適正値に制御する機能。

さらには開先間隔の変化情報から判断される開先中心位
置の検出をもとに溶接線を倣う機能を備えた軽量可搬型
の溶接装置は未だ出現しておらず、現状はティーチング
プレイバック方式によってあらかじめ溶接線の情報（溶
接線のズレ、開先間隔の変化及びその間隔に合った溶接
速度条件など）を記憶させておき再現する方法又は溶接
の進行にともなって作業者が遂次操作するマニュアル方
式の何れかによっているの□が現状である。

（発明が解決しようとする問題点） ワイヤを使用するアニク溶接法において。

溶接トーチの近傍に有形な検出子を装着することなく溶
接時の溶接条件を演算してオシレート幅を開先間隔の変
化に応じて自動的に制御する装置を開発が必要であった
。

すなわち、これによって検出が容易で、かつ通常用いる
溶接条件を電気的な演算回路で□　処理することにより
チップ・被溶接材間距離を求め、１・−チをオシレート
することによってチップ・被溶接材間距離の変化から開
先間隔の変化を検出し、開先間隔の大小に応じて開先幅
方向及び開先幅と直角方向の二次元的制御で、オシレー
ト幅の自動的に制御し、その結果として溶接線のズレを
も倣うようにしこと。

さらに、オシレータのＸ軸とＹ軸とはそれぞれ充分なス
トロークを有しており、オシレート幅制御機能とチップ
・被溶接材間距離を設定値に制御する機能とによりオシ
レータの持つ２つの軸（Ｘ　、　Ｙ）のみで被溶接材の
開光線に対する溶接！・−チの位置制御を行わせ、しめ
ること。

またさらに、前述の開先間隔の検出に基づき、予め設定
された開先間隔と台車走行速度との関係から溶接進行に
ともなって刻々と変化する開先間隔に対して常に適正な
溶接速度を自動的に制御すること。

（問題点を解決するための手段） 溶接１・−チを保持し２軸（Ｘ、Ｙ）駆動機構からなる
オシレータと、上記オシレータを積載して走行する溶接
合車と、溶接途上においてチップ・被溶接材間距離の変
化に起因する溶接条件の変化をもとに電気的演算回路で
演算することによって開先の中心位置と開先間隔とを検
出するアークセンサ回路と、溶接に必要な各種条件の教
示、可動部の寸動制御及びスイッチ機能をキー操作で行
う操作箱と。

上記オシレータ、上記アークセンサ回路及び上記操作箱
から情報を取り込み電気的演算回路で処理する上記オシ
レータ、上記溶接台車及び溶接電源の出力を制御する制
御装置と。

から構成されることを特徴とするものである。

（作用） 溶接合車を走行させ溶接途上において、アークセンサ回
路によってチップΦ被溶接材間距離の変化に起因する溶
接条件の変化をもとに必要な各種条件の教示、可動部の
寸動制御先の中心位置と開先間隔とを検出し、また操作
箱で溶接に必要な各種条件の教示、可動部の寸動制御及
びスイッチ機能でキー操作を行い、このようにして溶接
トーチを保持し２軸（Ｘ、Ｙ）駆動機構からなるオシレ
ータ、上記アークセンサ回路及び上記操作箱からの情報
を取り込んで電気的演算回路で処理して、上記オシレー
タ、上記溶接台車及び溶接電源の出力を制御して溶接を
行う。

（実施例） 本発明に係る実施例の演算処理はアナログ演算器によっ
ても勿論可能であるが２本実施例ではディジタル電算器
による処理の場合を示す。

第１図人里第１８図は２本発明に係る一実施例に関する
ものであり第１図は本実施例の溶接装置の全体構成図、
第２図はその結果系統図、第３図はその制御装置の構成
と回路系統図、第４図はその溶接装置の溶接回路及びア
ークセンサを示すブロック図、第５図はそのアークセン
サの原理説明図で、オシレートパターンとチップ・被溶
接材間距離［ＩＬ）とのグラフ、第６図は被溶接材の開
先間隔が変化している状態を示す説明図、第７図はその
■−■断面図と開先内でオシレート幅シた時のオシレー
ト幅（Ｗ）に対するチップ・被溶接材間距離（Ｌ）の変
化パターンを示す説明図。

第８図は第６図の■−■断面図と開先内でオシレートし
た時のオシレート幅［：Ｗ）’に対するチップ・被溶接
材間距離［”Ｌ）の変化パターを示す説明図、第９図及
び第１０図は本発明に係る原理の説明図で、２次元に芽
シレートシた時に、板厚方向のオシレーｊ・高さく／Ｗ
ｙ〕を加味したチップ・被溶接材間距離（Ｌ）とオシレ
ート幅（Ｗ）との関係図、第１１図及び第１２図は第９
図及び第１０図に示すグラフと開先断面図との関係図、
第１３図は本実施例のオシレータの構成図、第１４図は
本実施例の溶接台車の構成図、第１５図は本実施例の遠
隔操作箱の構成図、第１６図は単純オシレーｊ・軌跡の
パターンの説明図、第１７図は台形オシレート軌跡のパ
ターンの説明図、第１６図は溶接の積層要領を示す溶接
部の横断面図である。

第１図において、１は消耗電極用溶接トーチ、２は１・
−チ１を保持する溶接トーチ保持具で、オシレータ３の
Ｘ軸駆動機構の回動体に結合されている。オシレータ３
は保持具２を、被溶接材４の開先を横断する方向に揺動
するＸ軸駆動機構と１・−チ１の先端から繰り出される
溶接ワイヤ５の進行方向と平行方向に揺動するＹ軸駆動
機構とによって構成されるものである。なお２本オシレ
ータ３については後述の第１３図の図示例にて詳述する
。

６は制御装置７から引導された制御信号用ケーブル及び
電動駆動用ケーブル８ａと、オシレータ３．溶接台車９
及び遠隔操作箱１０か　−ら引導されたケーブル８ｂ　
ｔ　８Ｃｌ　８ｄとの接続を脱着可能なようにプラグで
接続するように構成された箱状の中断箱。そしてこの中
継箱６は例えば溶接台車・９・の一部に固定することが
できる。溶接台車９は走行駆動機構を有し。

例えばう、ツクギアなどを敷設されたガイドレール（第
１４図９０）上をラックギア（第１４図９ｆ）などを介
して走行するものである。

１１は内部に電動モータを有し、コイル状に巻かれたワ
イヤ５を送給するワイヤ送給装置。

ワイヤ送給装置１１には常にワイヤ５の表面に加圧され
たローラ等と機械的に結合されワイヤ送給速度〔ｖ〕を
検出するためのエンコーダなどの回転量検出器１２が取
付けられている。１３はアークセンサで、後述する第４
図及び第５図の図示例で詳述する。制御装置７は、遠隔
操作盤１０からの制御指令で、オシレータ３の２つの軸
（ｘ、ｙ）を駆動させるサーボユニット及び溶接台車９
を駆動させるサーボユニットすなわち電動駆動装置を介
して溶接１・−チ１の揺動運動と溶接台車９の走行とを
制御し、又遠隔操作型１０からの制御指令で溶接電源１
４に作用して溶接電流〔工〕、溶接電圧〔Ｖ〕、ワイヤ
送給速度（Ｖ）等の溶接条件を制御し、さらにアークセ
ンサ１３からの出力信号によって、オシレート幅を自動
的に変化させる演算機能と、演算したオシレート幅すな
わち開先間隔に応じて溶接速度ＣＤ〕（溶接台車９の走
行速度）を自動的に変化させる演算機能によってトーチ
１の位置を制御するものである。なお、１・−チ１の位
置の制御は手動でも又あらかじめプログラムされた手順
すなわち自動のどちらでも可能。

なように遠隔操作箱１０のキーにその機能が設けられて
いる。溶接電源１４はワイヤ５と被溶接材４との間にア
ークを発生させ、溶接金属を得るために必要な電気エネ
ルギを供給するものである。遠隔操作箱１０は前面に溶
接条件の設定、オシレート条件の設定、溶接装置可動部
の寸動制御、溶接開始終了の制御・及び溶接ビートのパ
スナンバの選択、オシレ−１−幅制御の有無の選択、溶
接条件など指令値と実際値との校正、さらには非常停止
等を行うキーを配置し、側面に設定データの増減及び寸
動方向の正逆転を行う１１個又は複数個のキー又はスイ
ッチを設けた箱状のものである。なお、この遠隔操作箱
１０に、ついては。

後述する第１５図の図示例にて詳述する。

次に、第２図においては、　（ＯＮ−ＯＦＦ）　、　（
Ａ）　。

（Ｖ）、（Ｗ／Ｉ）、（Ｗ−８ＥＭＳ）、、（Ｓ）、（
Ｈ）、ＣＰ）、ＣＷ）。

（Ｔ）　、　ＣＯｃ　）　、　（Ｘ）　、　（Ｘ：］　
、　（Ｙ）　、　〔Ｙ）　、　ＣＤ）　、　［Ｚ）は遠
隔操作盤１０のキーによって操作される制御項目で、　
（ＯＮ−ＯＦＦ）は溶接の開始（ＯＮ）。

終了（ＯＦＦ）の制御、〔Ａ〕は溶接電流の設定制御、
〔Ｖ〕は溶接電圧の設定制御、　（Ｗ／Ｉ）はワイヤ５
の駆動制御、〔Ｗ・５ＥＮＳ）はアークセンサ１３から
出力されるオシレート幅制御のための信号の要否の有無
指定制御、〔Ｓ〕は溶接線に対する倣いの中心を設定す
るモードで開先の中心線に対するオシレート中心位置の
移動量の設定制御、〔Ｈ〕はトーチ１のＹ方向すなわち
高さ方向の位置設定制御、〔Ｐ〕は溶接パスナンバの設
定制御、〔Ｗ〕はオシレータ３のＹ軸又はＹ軸で形成さ
れるオシレートパターンの各部の寸法設定制御、〔Ｔ〕
はオシレータ３のＹ軸又はＹ軸とＹ軸とで形成されるオ
シレートパターンにおける両端での停止時間の設定制御
、〔Ｏｃ〕はオシレータ３のＸ軸単独又はＹ軸とＹ軸と
でオシシー１４パターンを描く場合の１・−チ１の駆動
速度の設定制御、　（Ｘ）、（Ｘ）はｊ・−チ１のＸ方
向の駆動制御で、〔Ｘ〕は正方向、〔Ｘ〕は逆方向に制
御するものである。、（ＹＬ（Ｙ）は１・−チ１の方向
の駆動制御で、〔Ｙ〕は正方向、〔Ｙ〕は逆方向に制御
するものである。ＣＤ）は溶接台車９の走行速度の設定
制御を行うものである。（Ｚ）は溶接台車９０寸動制御
で、正・逆回れの方向の制御も可能である。（ｐｃ）は
溶接台車９に取付けられたエンコーダから出力されるパ
ルス信号、〔θ〕はオシレータ３の駆動制御部から出力
されるオシレートパターン上のトーチ１の位置の信号、
〔△Ｄ〕はアークセンサ１３から出力されるＸ方向の制
御信号で溶接線倣いのための補正値、〔△Ｍ〕はアーク
センサから出力されるＹ方向の制御信号でトーチ１の高
さ方向の補正値である。

第３図において、７ａは１個又は複数個の（ＣＰＵカー
ド〕でディジタル電算器、７ｂは電算器７ａとＣＲＯＭ
／ＲＡＭカー１’　）　７　ｃ　、　ＣＤ／Ａカード）
７ｄ、（Ｉ１０カード）７ｅ、（ＯＵＴカード）７ｆ、
（Ｉ１０カード）７ｇ及びサーボユニッＩ’　７　ｈ　
＋　７　ｔ−パルスカウンタ７ｊとを接続する母線（パ
スライン）、７Ｃは必要な全ての情報を記憶する（ＲＯ
Ｍ／ＲＡＭカード〕で記憶部、ｇｄは溶接電源１４に作
用して溶接電流〔工〕、溶接電圧〔Ｖ〕、ワイヤ送給速
度Ｄ）等の溶接条件についての他のカードからのディジ
タル指令値をアナログ値に変換する（　（Ｄ／Ａカード
〕すなわち〔ディジタル／アナログ変換器１）、７ｅは
遠隔操作盤１０のキー又はスイツチと中継箱６を介して
接続し上記制御項目の設定制御又は駆動制御のための信
号を他のカードと通信する（Ｉ（インプラ１−）１０（
アウトプット 盤１０のキー操作により溶接電源１４に作用してワイヤ
インチング及び溶接の開始終了（ＯＮ−ＯＦＦ）を作動
させる信号と，アークセンサ１３に作用して１・−チ１
のＸ方向の位置（８１情報及びＹ方向の位置（Ｈ）情報
を送信する。Ｃ　ＯＵＴ　／アウトプット）カード〕，
７ｇはオシレータ３のモータを駆動制御させるサーボユ
ニット７ｈから出力される１・−チ１の位置の信号〔θ
〕と，アークセンサ１３から出力される溶接線倣いのた
めの補正値〔ΔＤ〕信号及びトーチ高さ方向の補正値［
　ｔＭ　）信号を相互にタイミングをはかつて送受信す
る〔Ｉ１０カード〕，７１は溶接台車９の走行モータを
駆動させるためのサーボユニットでモータ駆動制御装置
，７ｊは溶接台車９に取付けられたエンコーダから出力
されるパルス信号のパルスカウンタ、第４図において，
ｌａはシールドノズルで，シールドがス１５とともにア
ーク１６の雰囲気及び溶接金属１７を大気からシールド
する。１ｂはワイヤ５に給電するためのチップ、１ｃは
溶接電源１４の１・−チ１への給電部，１８は裏当材，
１９ａはコイル状に巻かれたワイヤ５を１・−チ１内に
送給するためのローラで，送給ローラ１９ａはモータ２
０に機械的に給金されており，又モータ２０は駆動制御
装置２１によって速度を制御されており。

これにより溶接電流ＣＩ）又は溶接電圧ＣＶ）を溶接条
件設定器とともに調整する。なお。

駆動制御装置２１は一般には溶接電源１４に内蔵されて
いる。２３はシャント等の溶接電滴検出器、２４はチッ
プ１ｂと被溶接材４との間の電圧値を検出する分圧器等
の溶接電圧値検出器、２５はローラ１９ｂと機械的に結
合されて−て、エンコーダ等のワイヤ送給速度（Ｖ）を
検出するための回転検出器、２６ａはオシレータ３から
制御装置７を経由してトーチ１のオシレート位置信号（
Ｘ方向の（Ｗ）とＹ方向の（Ｗｙ））を受は取る増幅器
、２６ｂは回転量検出器２５からの信号を適当なレベル
にするための増幅器、２６Ｃは電圧値検出器２４からの
信号を適当なレベルにするための増幅器、２６ｄは電流
値検出器２３の信号から溶接電流ＣＩ）の平均値に比例
する信号を発生するための増幅器、２６ｅは電流値検出
器２３の信号から溶接電流ＣＩ）の実効値に比例する信
号を発生するための増幅器、２７はｊ・−チ１の被溶接
材４からの距離すなわちチップ・被溶接材間距離ＣＩ、
＝Ｌ、　＋　ＬＡ　）を設定するための設定器ｔ　２８
ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ。

２８ｅ及び２８ｆは増幅器２６ａ、２６ｂ、２６Ｇ、２
６ｄ。

２６ｅ及び設定器２７のアナログ信号をディジタル信号
に変換しディジタル電算器２９に入力するためのＡ／Ｄ
変換器、３０ａは電算器２９からのディジタル信号をア
ナログ信号に変換し、オシレータ３を制御する制御装置
７へ増幅器２６ｆを通じて出力する。その信号はオシレ
ート幅制御信号及び溶接速度ＣＤ）すなわち溶接台車・
９の速度の制御信号である。３０ｂは電算器２９からデ
ィジタル信号をアナログ信号に変換し、溶接線倣いを制
御する制御装置７へ増幅器２６ｇを通じて出力する。そ
の信号は溶接線の倣い信号である。３０Ｃは電算器２９
からのディジタル信号をアナログ信号に変換し、オシレ
ータ３を制御装置７へ増幅器２６ｈを通じて出力する。

その信号は１・−チ１の高さの制御信号である。第５図
において、（ΔＢはデータ（Ｉａ、Ｉｅ、Ｖ、ｖ）のサ
ンプリング間隔ｔ　（ｉ）、（ｊ）はデータのサンプリ
ング数、第７図人工第１２図において（Ｗ）はオシレー
ト幅、（Ｌｏ）は（Ｌ）に関するパラメータ、　〔Ｌｌ
）、（ｒ）はパラメータ１３０ａ１３０ｂはオシレート
軌跡を示すものである。ま？＝　、　第１３図に図示す
るオシレータ３において、３ａはオシレータ３の支持棒
で、その一端は溶接台車９に取付けられており、他の一
端はオシレータ３の内部の基板３ｂに固定されている。

３Ｃは基板３ｂの上下に位置しオシレータ３の骨格を構
成する保持板３ｄ、　、　３ｄ２を支える支柱で、その
両端は保持板３ｄ、、３ｄ。

の４隅に固着されている。４本の支柱３Ｃはそれぞれ基
板３ｂを貫通しており、基板３ｂに対して摺動する構造
である。３ｅはオシレータ３の外殻をなすカバー、３ｆ
は上部の保持板３ｄ、に固定されたＸ軸駆動用モータで
、その回転軸はＩ・−チ１を保持する保持具・”２に固
着された回転体２ａの中心に固定されている。

３ｇは下部の保持板３ｄ！に固定されたＹ軸駆動用モー
タで、その回転軸にはボールネジなどの駆動軸３ｈを連
結しており、駆動軸３ｈは基板２ｂに設けられた雌ネジ
を貫通し、その一端は上部の保持板３ｄ、に回転円囲・
五へつをこ保持されている。

第１４図に図示する溶接台車９において。

９ａは溶接台車９の本体を構成する枠体である。９ｂは
枠体９ａに回転可能なように保持された複数個の糸車状
の車輪で、ガイドレール９Ｃの幅方向の両端をはさみつ
けて転がる。

９ｄは枠体９ａにギャユニツ１−９６を介して取付けら
れた走行駆動用モータで、モータ９ｄの回転軸には減速
ギヤ等を介してピニオンギヤが取付けられており、ガイ
ドレール９Ｃの面に敷設されたラックギヤ９ｆを噛み合
って溶接台車９の走行を行う。９ｇは溶接台車９のガイ
ドレール９Ｃ上の位置をカウントするためのエンコーダ
で、その回転軸にはラックギヤ９ｇと噛み合って転がる
ピニオンギヤが連結されている。

第１５図に図示する遠隔操作箱１０においてｌ　１０ａ
は遠隔操作箱１０ａの外殻を構成する箱体で２例えば合
成樹脂等の材質が用いられる。１０ｂは複数のキー、１
０Ｃは表示のための複数のＬＥＤ等、１０ｄは３つの状
態を有するスイッチ、例えばスイッチ１０ｄの下部１０
ｄ１を押すとスイッチ１０ｄの電気接点がＯＮになり、
離すとＯＦＦの状態になる。また、スイッチ１０ｄの上
部１０ｄ２を押すと、上記の電気接点と別の電気接点が
ＯＮになり離すとＯＦＦになる。このように２種類のＯ
Ｎの状態とＯＦＦの状態を有するスイッチ、１０ｅは信
号用ケーブル、なお、遠隔操作箱１０の盤面のキー１０
ｂの配置はその一例を示すものであるが各キー１０ｂの
定義は次の通りである。

（Ｗ−８ＥＭＳ）はオシレート幅制御有無キー。

キーＯＮの状態でオシレー！・幅制御有、キーＯＦＦの
状態ではオシレート幅制御無、〔Ｐ〕は溶接パス腐（ナ
ンバー）の設定キー、　ＣＰ、Ｒ：］は溶接条件等の指
令値（表示値）と実際値とを一致させるための校正キー
、　ＣＣ０Ｎ、）は溶接を途中で中断したあと、中断点
から再開始する場合の溶接台車９の走行位置のカウント
と、そのカウントにもとづく溶接線上の位置のセンシン
グ情報（アークセンサ１３から出力される〔ΔＤ〕と廠
…〕）の記憶を中断前の状態に引続き継続させるための
途中継続命令キー、〔工、Ｒ〕はキーＯＮの状態では非
常停止−＋　−以外のキーを受付けないためのインタロ
ックキー、　（Ｗ、Ｌ（Ｗ２）、（Ｗ、１．ＣＴ、’］
、（Ｔ２）および（Ｏｃ）Ｒオシレート条件設定のため
のキーで、（Ｗ、）は単純オシレート軌跡の場合のオシ
レート幅又は台形オシレート軌跡の場合の下辺のオシレ
ート幅を設定するキー。

〔Ｗ２〕は台形オシレート軌跡の場合の下辺と上辺との
間隔すなわちオシレータ３のＹ軸とＹ軸との動きによっ
て合成される軌跡の高さ方向のオシレート幅を設定する
キー、　（Ｗ、）は台形オシレート軌跡の場合の上辺の
オシレート幅を設定するキー、　（Ｔ、）は単純オシレ
ート軌跡の場合の両端部又は台形オシレート軌跡の場合
の下辺の両端部におけるオシレート運動の瞬時点・な停
止時間を設定するキー。

〔Ｔ２〕は台形オシレート軌跡の場合の上辺の両端部に
おけるオシレート運動の瞬時的な停止時間の設定キー、
　（Ｏｃ）はオシレータ３のＸ軸単独又はＹ軸とＹ軸と
の駆動によるオシレートの速度を設定するキー、〔Ｈ〕
及び（Ｓ）は溶接線上における１・−チ１の位置設定の
ためのキーで、〔Ｓ〕は溶接中アークセンサ１３から出
力される〔ΔＤ〕にもとづいて補正されるＸ方向の１・
−チ位置に関し、開先の中心位置とオシレートの中心位
置とを合致させる場合を０としく通常はこの状態がノー
マルな状態である）、溶接の目的に応じて開先の中心位
置に対してオシレート３の中心位置をシフトシて溶接を
進行させる場合のシフトキー。

（Ｈ）はチップ１ｂと溶接金属１７との距離を設定する
キーで、溶接中アークセンサ１３から出力される〔」〕
は設定された（Ｈ）を保持するために補正するものであ
る。（Ａ）　、　（Ｖ’ｌ及び〔Ｄ）、ａ溶接条件設定
のためのキーで。

（Ａ）は溶接電源１４から出力される溶接電流ＣＩ）の
設定キー、そして設定された溶接電流値に比例して、ワ
イヤ５の送給速度〔ｖ〕も決まる。（Ｖ）は溶接電源１
４から出力される溶接電圧〔Ｖ〕の設定キー、〔Ｄ〕は
溶接台車９の走行速度の設定キー、ただし、〔Ｗ。

ＳＥＭＳ）キーがＯＮの状態で溶接を開始した場合は、
あらかじめ制御装置７にインプットされた開先間隔と溶
接速度（溶接台車９の走行速度）との関係式のプログラ
ムにもとづいた速度で走行する。（Ｏ８／Ｓ）及び（Ｄ
／Ｓ）は設定された条件で作動するシミュレーションキ
ーで、　〔Ｏ８／Ｓ）は〔Ｗ＋　）　、　ＣＷ−）　、
　〔Ｗ−）１　。

ＣＴ、’）　、　（Ｔ、　）及び〔Ｕ〕で設定されたオ
シレート条件で作動するオシレートシミュレーションキ
ー。〔Ｄ／Ｓ〕は〔Ｄ〕で設定された条件で作動する溶
接台車９の走行速度シミュレーションキー、　（Ｚ／Ｉ
　）　、　（Ｗ／Ｉ　）　、　（Ｘ／Ｉ　）及びＣＹ／
Ｉ）は駆動系の駆動操作を行うインチングキーで、〔Ｚ
／Ｉ）は溶接台車９の走行を手動操作で行うインチング
キー。この場合の走行速度は［’Ｄ）で設定された速度
でもよいが。

インチング時の速度を別途プログラムで指定してもよい
。（Ｗ／Ｉ）はワイヤ５の送給を手動操作で行うインチ
ングキー。この場合の速度は通常は（Ａ）で設定された
溶接電流値ＣＩ）に比例した値である。（Ｘ／Ｉ）はオ
シレータ３のＹ軸の駆動を手動で行うインチングキー。

（Ｙ／Ｉ）はオシレータ３のＹ軸の駆動を手動で行うイ
ンチングキー。（ＳＴＴ）は溶接開始キー。［：５ＴＰ
）は溶接停止キー。〔非常停止〕は非常の場合に溶接電
源１４．モータ駆動系の電力系及び一部制御系の電気的
回路を停止させるキー。第１６図及び第１７図に示すオ
シレーｊ・軌跡のパターン例において、（Ｗ、）はオシ
レート軌跡におけるオシレート運動である。

第１６図における〔Ｗ１〕はオシレータ３のＹ軸のみの
駆動によって形成される単純オシレート軌跡の幅を示し
、第１７図における〔Ｗ１〕はオシレータ３のＹ軸とＹ
軸との駆動によって形成される台形オシレート軌跡の下
辺の幅を示す。〔Ｗ２〕はオシレータ３のＹ軸とＹ軸と
の駆動によって形成される台形オシレート軌跡のうち、
Ｙ軸の動きとＹ軸の動きとが合成された軌跡の高さを示
す。〔Ｗ、〕は〕オシレート幅のＹ軸とＹ軸との駆動に
よって形成される台形オシレート軌跡のうち、　（Ｗ２
）の高さを保持したままＸ軸方向に動くオシレート幅す
なわち台形オシレート軌跡の上辺の幅である。〔Ｔ１〕
は単純オシレート軌跡（第１６図）の場合の両端部及び
台形オシレート軌跡（第１７図）の場合の下辺の両端部
におけるオシレート運動の瞬時的な停止時間である。

〔Ｔ２〕は台形オシレート軌跡（第１７図）の場合の上
辺の両端部におけるオシレート運動の瞬時的な停止時間
である。第１６図及び第１７図中の太線ｊａ）　、　Ｉ
ｃ）　、　（ｄ）　、　！ｅ）はオシレートの往路の軌
跡、２点鎖線ｒｂｌ　、　Ｉｆ）　、　Ｉｇ）、　ｒｈ
ｌハ復路の軌跡で、太線（ａｌ　、　ｌｃｌ　ｌ　ｆｄ
）　ｌ　ｆｅｌ及び２点鎖線ｆｂ）　、げ）　、　（ｇ
）　、　ｆｈ）に付した矢印はオシレートの方向を示す
。

第１８図に図示する溶接要領において。

１７ａ、１７ｂ、１７Ｇは開先を埋める溶接ビートの積
層状況を示すも゛ので、１７ａは初層ビート。

１７ｂは１層又は複数の中間層、１７Ｃは最終層を示す
。

次に本実施例の作用について詳述する。

まず、第４図人工第１２図に図示するアークセンサの機
能について説明する。電流検出器２３と増幅器２６ｄと
によって、溶接電流〔Ｉ）の平均値（Ｉａ　）が、また
電流検出器２３と増幅器２６ｅとによって、溶接電流Ｃ
Ｉ）の実効値〔Ｉｅ）が求められる。また、電圧値検出
器２４と増幅器、２６Ｃとによってチップ１ｂと被溶接
物４との間の電圧（Ｖ）が求められる。さらに１回転量
検出器２５と増幅器２６ｂとによってワイヤ送給速度〔
ｖ〕が検出される。

これらのアナログ量はＡ／Ｄ変換器２８ｄ。

２８ｅ、２８Ｃ，２８ｂによってディジタル量に変換さ
れてディジタル電算機２９に加えられる。

ここで記号を次のように定義する。

（Ｉａ　）　；溶接電流ＣＩ）の平均値。

（Ｉｅ　）　；溶接電流〔Ｉ）の実効値。

〔Ｖ〕　；ワイヤ送給速度。

〔Ｖ〕　；チップ１ｂと被溶接材４との間の電圧。

（Ｌ、）　；チップ１ｂの先端からアーク１６までのワ
イヤ５の長さいわゆるワ イヤ突出し長さ。

（Ｌ、）　；ワイヤ５の先端から溶接金属１７までの距
離、いわゆるアーク長。

〔Ｌ〕　；ワイヤ突出し長さ〔Ｌつ〕とアーク長〔ＬＡ
〕との和すなわちチップ１ｂ の先端から溶接金属１７までの距 離。

〔Ｖｔ）；ワイヤ突出部に溶接電流ＣＩ”＋Ｉｅ）によ
って生じる電圧降下。

（Ｖ、）；溶接電圧（Ｖ）から電圧降下〔ｖ６〕を差引
いた電圧すなわちアーク電 圧。

とすると、上記諸量の間には近似的に次の関係がある。

なお、上記諸量については以下付号のみで表示する。

Ｌ、　＝　ｆ、　（Ｉａ　、　Ｉｅ　、　ｖ　）−−−
−−一第１式（参考文献１）Ｖ、　＝　ｆ、（Ｉａ、Ｉ
ｅ、ｖ、Ｌｔ）−−−一第２式ＶＡ＝　Ｖ　−Ｖ、−−
−−−−−一−−−−第３式り、＝　ｆ、　（Ｉａ　、
ＶＡ）−−−−−−−−一第４式（錆鶏２　）Ｌ　＝　
Ｌ、　＋　Ｌ、−−−−−−−−−−−一第５式第１式
は参考文献１．から、また第一４１式は参考文献２から
求められる。第２式の具体的な形は実験によって求め−
ることができる。

第３式及び第５式は第４図から自明である。

■　したがって、第１式の関係をディジタル電算機２９
にプログラムしておき、　（Ｉａ。

Ｉｅ）と（Ｖ）とを与えると〔玩〕が求められる。

■　一方、第２式の関係をディジタル電算機２９にプロ
グラムしておき＋　（Ｉａ＋Ｉｅ）　ｔ〔ｖ〕及び上記
０項で得られた（Ｌ、’）を与えると〔Ｖ、〕が求めら
れる。

■　第３式の関係をディジタル電算機２９にプログラム
しておき、チップ１ｂと被溶接材４との間の電圧及び上
記０項で得られた（Ｖ、　）を与えると〔■〕が求めら
れる。

■　第４式の関係をディジタル電算機２９にプログラム
しておき、（Ｉａ、Ｉｅ）と上記０項で得られたＣＶ、
）とを与えると（Ｌ、）が求められる。

■　第５式の関係をディジタル電算式２９にプログラム
しておくと、上記０項で得られた〔Ｌ８〕と上記０項で
得られた（ＬＡ）との和からチップ１ｂと被溶接材４と
のボ 距離（Ｌ）が希められる。

■　上述のように、説明変数として（ＩａＪ６）〔ｖ〕
、〔ｖ〕を与えると第１式人工第５式から（Ｌ）が目的
変数として求められる。

■　第５図は、オシレータ３の駆動制御部から出力され
るオシレート位置信号〔θ〕（振幅が最大になるタイミ
ング及び振幅が零になるタイミング）をもとに、すなわ
ちオシレート振幅が零を横切るタイミングを基準にして
、それから一定時間 〔Δｔ〕毎に（Ｉａ、Ｉｅ）　、　（ｖ）　、　（Ｖ）
をサンプリングして前述の（Ｌ）を演算した時のタイミ
ング（これは等価的にオシレート振幅となる。何故なら
ば、オシレート速度は一定であり、かつサンプリング間
隔も一定である。）と（Ｌ）との関係゛を、第４図に図
示したような被溶接材４で形成されるＶ型突合せ開先内
で溶接した場合の１例を示す。本例では、データ（Ｉａ
、Ｉｅ）　、　（ｖ）　、　（Ｖ）のサンプリングは振
幅のゼロクロス時から最大の往路のみで行い復路では行
わない場合を示す。このように開先内でオシレート溶接
を行うとオシレート位置とそれに対応する（Ｌ）とのグ
ラフが得られる。

■　第６図は被溶接材４で形成される継手の開先間隔が
変化している状態を 示すが、第７図及び第８図は第６図 で示した開先の位置が異なる２つの 断面でオシレートを２次元に行いつつ溶接を行った時に
Ｘ方向のオシレート幅 〔Ｗ）と（Ｌ）との関係及びトーチ先端の軌跡３０ａ、
３０ｂを示す。

第７図は開先間隙が小さく、第８図は 開先間隔が大きい場合を示しているがいずれも２次元の
オシレート軌跡（３０ａ。

３０ｂに相当する）を開先の断面形状に近く選ぶと（Ｗ
）と（Ｌ）との関係において（Ｌ）の軌跡３０ａ　、　
３０．ｂ　Ｒ−平担になる。

■　第９図及び第１０図は、第７図及び第８図における
（Ｗ）と（Ｌ）との関係とチップ先端の軌跡３０ａ　、
　３０ｂとに注目し、Ｙ方向のオシレート高さを〔鳴〕
とする時に−（Ｗ）に対する（　Ｌ”　ｗＹ）を求めた
ものである。ここに、　（Ｗ、）及び〔Ｗ、〕はＸ方Ｘ
内方オシレート幅、〔ｗ、）及び〔Ｗ４〕は（ｗＹ＝０
）である時での〔Ｗ〕の幅であり、　’（ＷＹ）は軸（
ＷＴ＝’Ｏ）に対して左右対称とする。

Ｏ第１１図及び第１２図は、被溶接材４で形成されるＶ
型突合せ継手において２次元オシレートによる溶接で０
項で述べた（ｗ−ＬＪ（すなわち（Ｌ’＝Ｌ−ｗ、　）
とする）に注目すれば、オシレート幅〔ｗ〕が制御でき
ることの説明図である。

ここで（Ｌ、’）はＸ方向のオシレート幅（Ｗ）が小さ
い時のすなわち開先中央付近での（Ｌ’）の値である。

〔ｒ〕は演算によって求めた〔Ｌ’）の値が外乱による
誤差のためバラツキすなわちバラツキ除去パラメータを
生ずるのでこの影響を除くために設けたパラメータであ
る。（ｕ〕はオシレート振幅を制御するために設けたパ
ラメータすなわちオシレート振幅制御パラメータである
。

■　第１１図は開先形状が不変の時に（Ｌｍ）の設定値
の大小によって適正な〔Ｗ〕が変化することの説明図で
ある。ここで〔ｒ〕及び（ＩＪ））；ｔあらかじめ実験
によって求めた適正な値をディジタル電算機２９にパラ
メータとして設定しておく。

■　溶接が開始されると、Ｘ方向のオシレート振幅の零
タイミングを検出し、検出したらデータ（Ｉａ、Ｉｅ、
Ｖ、ｖ　〕をサンプリングして（Ｌ）を第１式人工第５
式に従って演算する。次に、サンプリングタイムが来た
ら、まだデータを取り込み（Ｌ）を計算する。この過程
を数回繰返してその平均値を求めておく。サンプリング
間隔は第５図で示した〔Δｔ〕である。

＠　その後は、〔Δｔ〕毎にその時のデータ（Ｉａ、Ｉ
ｅ、Ｖ、ｖ）に基づく〔Ｌ〕を演算し。

〔Ｌ１〕と（ＬＬ、’　−（ｒ”、−ｕ　’）　）との
大小関係に注目する。もしく（Ｌ’）≧（Ｌｏ’＝　（
ｒ＋ｕ）））ならばさらに同じ方向にオシレートを行う
。しかしｓ　（（Ｌ’　）　＜　（Ｌｏ“−（ｒ＋ｕ）
））の条件が数回連続して成立すれば、オシレート方向
を反転させる。

Ｏ次にまた０項で述べたオシレート方向と反対方向での
Ｘ方向のオシレート振幅が零のタイミングを検出し、以
後＠、◎項で述べたシーケンスを繰り返ｔ。

■　このようにすれば、Ｄ）、（ｕ）で設定されたパラ
メート条件に従い適当な大きさでオシレートが繰返し行
われる。

■　ところで、第１１図は開先形状が不変の場合に（ｕ
）を（”ｕ、）、（Ｌｉｔ）、（（ｕｌ）＜（ｕ、月と
した場合を示しているが。

（（Ｌ’）＜　（Ｌｏ’）−（ｒ＋ｕ））ノ条件を成立
させるためには、（ｕ、）の方が〔Ｕ、〕の場合よりも
大きくＸ方向にオシレートさせなければならないことは
第１１図から自明である。すなわち、〔Ｕ〕を調整する
ことによって、〔Ｗ〕を制御できる。

（（ｕ、）＜（ｕ、）ならば（ｗｓ　）　＜　’（ｗｓ
　）となる。ここに〔Ｗ、〕は（ｕ、）に対応するＸ方
向のオシレート幅、　［：Ｗ、）　ハ（ｕ２）に対応す
るＸ方向のオシレート幅テある。）オシレートパターン
の制御は、第９図及び第１０図において、Ｘ方向のオシ
レート幅〔Ｗ２〕及び〔Ｗ４〕を制御するものとし。

（ｗ、）ｍａｘ及び（ｗ、　−ｗ、　）　、　（ｗ４−
　ｗ、）は一定とする。ここに〔Ｗア）ｍａｘはｌ：Ｗ
Ｙ）の最大値である。

■　第１２図は溶接途中で開先間隔が変化した時に（ｕ
）を一定にしておけば、〔Ｗ〕が適正値に制御できるこ
との説明図である。

＠　動作の原理は＠人工＠項と同一であるが第１２図の
場合は（ｕ）を一定の値〔Ｕ、〕に設定したことである
。開先間隔が異なっている時に（ｕ）が一定であると、
開先間隔が大きい場合（実線で示す）のオシレート幅〔
Ｗ、〕は開先間隔が小さい場合（点線で示す）のオシレ
ート幅〔Ｗ８〕よりも大きｔ＜箋なることは第１２図か
ら自明なことである。すなわち、〔Ｕ〕に適正な値を選
んで置くと、開先間隔の変化によって自動的に〔Ｗ〕が
制御される。

＠　以上、第１１図から開先間隔が不変の場合、〔Ｗ〕
は（ｕ）の設定値によって制御できること。また、第１
２図に示した開先間隔が変化している時適正な（ｕ）を
設定することによって（Ｗ）が変化し。

開先間隔の変化に適応する制御ができることを説明した
。

［相］　次に第９図及び第１０図における（　ＣＬ’　
）＝〔Ｌ−ｗｙ〕ｌの第５図に示したＸ方向オシレート
の１サイクルの平均値（Ｌ’ｍ）は次のように演算する
ことができる。

Ｍ−１ｔ＋２ ■　したがって、設定器２７の設定値（Ｌｄ）と［相］
項の（Ｌ’ｍ〕とを比較して、もし［（Ｌ’ｍ〕＞　（
Ｌｄ）　ｌならばトーチ高さを制御する制御装置７　ヘ
（（Ｌ’ｍ）　−ＣＬｄ月に比例する信号を出力しく（
Ｌ’ｍ）　＝　（Ｌｄ）　］になるまでオシレータ３の
Ｙ軸を制御する。逆にｆ（Ｌ’ｍ）＜　［：Ｌｄｌ　ｌ
ならば前述と同様に［（Ｌ’ｍ）　＝　（Ｌｄ）　］に
なるまでオシレータ３のＹ軸を制御する。

Ｏ［相］及び［相］項によって（Ｌ’ｍ〕を（Ｌｄ　）
の値に常に保持することができる。

［相］　また、第９図及び第１０図における（（Ｌ’）
＝〔Ｌ−ＷＹ月の第５図に示したオシレートパターンに
おいて、縦軸〔Ｌ°〕の左側の総和（」Ｌ“１）と右側
の総和（！！Ｌ″、）！＝ＯＪ”” との差（油、）は であるが、Ｃ〔ΔＤ１≠０）の時はオシレート中心軸と
被溶接材４．とで形成される開先の中心軸が不一致であ
ることを示している。すなわち（〔ΔＤ）＞０）であれ
ば。

オシレート中心軸は開先の中心軸よりも右側に存在し、
逆に（〔ΔＤ）＜０　）ならばオシレート中心軸は開先
の中心軸よりも左側に存在している。

■　したがって、（（ΔＤ）＞０）ならばオシレータ３
の溶接線倣いを制御する制御装置７へ〔ΔＤ〕に比例す
る信号を出力し。

（〔ΔＤ　）＝Ｑ　）になるまでオシレータ３のＹ軸を
制御する。逆に（鉾の〕〈０）ならば前述と同様に（（
−ｆ）＝Ｏ）になるまでオシレータ３のＹ軸を制御する
。

［相］　◎人工［相］によって、オシレート中心位置を
常に開先の中心位置に保持することができる。

［相］　以上で２本実施例によれば開先間隔が変動した
場合に、オシレート幅がそれに適応すること、又トーチ
１と被溶接材４との距離が変化しても常に１・−チ高さ
くＬ）を設定値（Ｌｄ　）に保持できること。さらに、
溶接線が設定位置からズしてもそれに自動追随できるこ
とを述べたが、開先間隔が変動した場合、ワイヤ送給速
度 〔ｖ〕が一定で（通常はこの状態である）かつ溶接速度
ＣＤ）が一定であればビード高さが変化する。

◎　したがって、第１１図及び第１２図に示すように、
ディジタル電算機２９はオシレート幅（Ｗ、ＬＣＷ、）
、（Ｗ、）、（：Ｗ、）を演算することができるので、
オシレート幅（Ｗ）の変化をフィードバックして溶接台
車９の移動速度を制御してビード高さが均一になるよう
にする。

Ｏ以上述べた操作はすべてディジタル電算機２９のプロ
グラムで制御するものとする。

次に第１５図にて溶接に必要な各種条件の教示。

可動部の駆動制御、スイッチ機能をキー操作で行う遠隔
操作箱の機能について説明する。

■　制御回路の電源がスイッチＯＮの状態になると、制
御装置７．アークセンサ１３及び中継箱６に設けられた
パイロットランプが点灯し、同時に遠隔操作箱１０の（
ＬＥＤ）ＩＯＣの下１桁数字が０を表示し。

て点灯し電源ＯＮの状態を表示する。

＠）　　（Ｗ−８ＥＮＳ）キーを押すと、キーに仕組ま
れたランプが点灯してキーＯＮの状態となりアークセン
サ１３の溶接線倣い機能と開先幅制御機能との回路が稼
動状態となる。したがって、この状態では、Ｖ形開先等
の溝を設けた突合せ溶接の開先内溶液が可能となる。次
に、再度同キーを押すとキーに仕組まれたランプが消灯
してキーＯＦ’Ｆの状態となり、アークセンサ１３の溶
接線倣い状態のみが稼動状態として残り、開先幅制御機
能はＯＦＦの状態となる。す迦わち、（Ｗ、５ＢＮＳ）
キーＯＦＦの状態はアークセンサ１３から出力される信
号は〔・卸〕と〔、ΔＨ〕のみで、１・−チ１のオシレ
ート中心位置の修正のみを行う。したがって、この状態
におけるオシレート幅は遠隔操作箱１０によりあらかじ
め教示されたオシレート幅（寸法）がキープされる。な
お、このキーのＯＮの状態は他のキーを押すことによっ
てＯＦＦに切り替ることはない。

θ　（Ｐ）キーを押すと、キーに仕組まれたランプが点
灯してキーＯＮの状態になり溶接パス鷹を表示する（Ｌ
ＥＤ）ＩＯＣが〔１〕を示す。次にスイッチ１０ｄの上
部ｌ　Ｑｄｚを押すと、押された時間に対応して（ＬＥ
Ｄ：ｌＯｃの表示値が〔１〕から〔２〕。

（３）（４）（５）と変化する。スイッチ１０ｄの押し
操作を止めると、その時の溶接パス腐の数値増加は停止
しその時の値が（ＬＥＤ）１０ｃに表示される。逆にス
イッチ１０ｄの下部１０ｄ、を押すと（ＬＥＤ）１０Ｃ
に表示され光数字が減じる方向に変化し、離すとその時
の値がＣＬＥＤ　）　ＩＯＣに表示される。このキーの
ＯＮの状態は他のキーを押すことによってＯＦＦに切り
替ることはない。

なお、このＣＰ）キーは溶接パス鷹に 応じたオシレート条件（ｗ、　、ｗ、　、ｗ、　、Ｔ、
　。

Ｔｚ＋（Ｘ’）　＋溶接１・−チ位置条件（Ｈ，Ｓ）及
び溶接条件（Ａ、Ｖ、Ｄ）の設定値を記憶することが出
来る。すなわち９例えば多層溶接を行う場合にあらかじ
め各溶接パスＡに応じた上記条件を教示しておれば。

実溶接の場合に溶接パス准の数値変更のみで各条件を変
更できる。

■〔Ｐ、’Ｒ）キーを押すと、キーに仕組まれたランプ
が点灯して、キーＯＮの状態となり、溶接条件等の指令
値（表示値）と実際値とを一致させるための操作体制と
なる。

溶接条件の指令値及び指令動作には溶 接電流〔■〕、溶接電圧〔Ｖ〕、溶接速度〔Ｄ〕などが
含まれるが、ここでは１例として溶接電流〔Ｉ〕につい
ての校正操作について述べる。

あらかじめ、溶接電硫（１，、ｌの指令値と実際値との
対を複数個測定して指令値と実際値との偏差を求めてお
き、この偏差を指令値に対してあらかじめ求めるプログ
ラムを作成しておき、自動的に指令値と実際値とを一致
させる方法で１次の手順で校正操作を行う。

■　溶接電流キー（Ａ）を押して、電流ＯＮの状態にす
る。

■　スイッチ１０ｄの下部１０ｄ、又は上部１０ｄ２を
押して、ＣＬＥＤ）１０ｃに表示される電流値（指令値
）を任意の値にセットする。

■　溶接開始キー（ＳＴＴ）を押してアークを発生させ
、あらかじめ溶接ヘッドの近傍に結線された精度の高い
別の電流計によって実測値を読み取る。この時、溶接電
流キー（Ａ）は自動的にＯＦＦの状態に戻る。

■　校正キー（Ｐ、Ｒ）を押して校正ＯＮの状態にする
。

■　再び溶接電流キー（４）を押して電流ＯＮの状態に
する。（この状態で溶接電流 （Ｉ）の表示値変更ルーチンは校正ルーチンを経由する
。） ■　スイッチ１０ｄの下部１０ｄｌ又は上部１０ｄ２を
押して先に読み取った実測値を（ＬＥＤ）１０Ｃに表示
させる。

■溶接電流キー（Ａ）を押して電流ＯＦＦ’の状態に戻
す。

■校正キー（Ｐ、Ｒ）を押して校正ＯＦＦの状態に戻す
。

以上で電流値１点の校正が完了する。次に。

別に電流値（指令値）について上述と同じ要領で校正操
作を行うとＶ…の操作を終った時点で、先に設定した校
正点と後で設定した校正点とが、制御装置７内部のソフ
トプログラムにより直線で結ばれ上記２点を通る校正カ
ーブが記憶される。しかして、以後の溶接電流値（指令
値）の設定を行うと指令値に合致した実際値が再現され
る。

なお９校正点は上記の２点に限らず２点以上の複数点で
も良いことは当然でその場合は複数の折線グラフが得ら
れ、溶接電源１４の出力と表示値（指令値）との校正精
度はより高いものとなる。

■　（ＣＯＮ、）キーは、溶接を途中で中断した後、中
断点から溶接を再開始する場合に使用するキーで、この
キーを押すとキーに仕組まれたランプが点灯し、キーＯ
Ｎの状態となり溶接台車９の走行位置のカウントと、そ
のカウントにもとづく溶接線上の位置のセンシング情報
（アークセンサ１３から出力される〔・へＤ〕と〔・へ
Ｈ））の記憶を溶接中断前の状態に引続き継続させるこ
とができる。

なお、キーＯＦＦの状態で溶接を再開 すると、溶接中断前の速行位置のカウントにもとづく溶
接線上センシング情報は消滅し、再開始点を０点として
記憶が開始される。

θ　（ＩｙＲ１キーを押すと、キーに仕組まれたランプ
が点灯し、キーＯＮの状態がキープされｉ〔非常停止〕
キー以外のキーがソフト的にインタロックされる。なお
。

このキーを再度押すとランプが消灯してインタロックが
解除される。

■　〔ｗ、〕、〔ｗ＊〕、〔ｗ、：＋、〔Ｔ、〕、＋’
ｒ、：＋、〔ｏｃ〕。

〔Ｈ）　、　（Ｓ）　、　［Ａ）　、　（Ｖ）　、　Ｉ
”Ｄ）の各々のキーは、指令値の設定キーで例えば（Ｗ
、］キー°を押すとキーに仕組まれたランプが点灯して
キーＯＮの状態となり、（ＬＥＤ）１０Ｃに以前に設定
されていた値が表示される。この値を変更する場合は、
スイッチ１０ｄの上部ＩＱｄｚ又は下部１０ｄｌを押す
ことにより表示値が変更される。このキーは他のキーと
同じように、再度押すとランプが消灯してキーＯＦＦの
状態となる。また、キーＯＮの状態のまｔ　（Ｗ、５Ｅ
ＮＳ）　。

（Ｐ）、（Ｐ、Ｒ）、（ＣＯＮ）以外のキーが押される
と同じようにランプが消灯してキーＯＦＦの状態となり
、新たに押されたキーのランプが点灯してＯＮの状態に
切替る。

■　（Ｏ８／Ｓ）及び〔Ｄ／Ｓ〕キーは設定された条件
で作動するシミュレーションキーであるが、　（Ｏ８／
Ｓ）キーを押すとキーに仕組まれたランプが点灯してキ
ーＯＮの状態になり、スイッチ１０ｄの上部１０ｄ、又
は下部１０ｄ、を押すと、あらかじめ設定された（Ｗｌ
　）、　（Ｗｔ）、（ＴＩ）、（’Ｉ’ｓ）及び〔Ｏｃ
〕の条件でオシレートを行う。〔瑳４〕キーを押すとキ
ーに仕組まれたランプが点灯してキーＯＮの状態になり
、スイッチ１０ｄの上部１０ｄ！を押すとあらかじめ設
定された速度でかつあらかじめプログラムにより設定さ
れた方向に走行し、スイッチ１０ｄの下部１０ｄ２を押
すと上記と同じ速度でかつ上記とは逆の方向に走行する
。

なお、これらのキーは何れも・再度押すとランプが消灯
してキーＯＦＦの状態となり、また（Ｗ−８ＥＮＳ）、
　ＣＰ）、ＣＰ、Ｒ〕。

（ＣＯＮ）以外のキーが押されると同じようにランプが
消灯してキーＯＦＦの状態となり、新たに押されたキー
のランプが点灯してＯＮの状態に切り替る。

■　（Ｚ／Ｉ　）　、　（Ｗ／Ｉ　）　、　（Ｘ／Ｉ　
）及び（Ｙ／Ｉ）キーはスイッチ１０ｄの操作と組合せ
で作動させるインチングキーで、キーを押すといずれも
キーに仕組まれたランプが点灯してキーＯＮの状態とな
る。

（Ｚ／Ｉ）キーがＯＮの状態でスイッチ１０ｄの上部ｌ
Ｏ屯又は下部ｉ０ｄ、を押すと、押されて−る時間だけ
上記のＣＤ／８）キーの作動のときと同じ方向に溶接台
車９が走行する。この時の走行速度はあらかじめプログ
ラムにより設定された速度（例えばインチング操作に必
要な速度・）である。

〔イ／Ｉ）がＯＮの状態でスイッチ１０ｄの上部１０屯
又は下部１０ｄ、のいずれかを押すと、押されている時
間だけスイッチ１０ｄの押し位置と対応してあらかじめ
プログラムにより設定された方向にオシレータ３のＹ軸
駆動用モータ３ｇが作動し、１・−チ１が高さ方向へ移
動する。

この時の移動速度も（Ｘ、／Ｉ）キーの場合と同じよう
にあらかじめプログラムにより設定された速度（例えば
インチング操作に必要な速度）である。

以上、　４　ツＯキー（Ｚ／Ｉ　）　、　（Ｗ／Ｉ　）
　、　（Ｘ／Ｉ）及び（Ｙ／Ｉ）はいずれもＯＮの状態
から再度押すとキーに仕組まれたランプが消灯してキー
ＯＦＦの状態となり、また（Ｗ、５ＥＮＳ　）、ＣＰ）
。

ＣＰ、Ｒ）、（ＣＯＮ）以外のキーが押されると同じよ
うにランプが消灯して、キーＯＦＦの状態となり、新た
に押されたキーのランプが点灯してＯＮの状態に切り替
る。

■　（ＳＴＴ）キーを押すと、はぼ次のようなシーケン
スを踏襲してついで本実施例にもとづくアークセンサ制
御の溶接が開始される。すなわち。

■　（ＳＴＴ）キーを押すと、キーに仕組まれたランプ
が点灯してキーＯＮの状態となる。

■　キーＯＮの状態と同時に９図示省略のシールドガス
ボンベから供給されるシールドがス１５の送給系路に仕
組まれた電磁弁が作用してシールドガス１５が流れはじ
め、トーチ１の先端のシールドノズル１ａから流出する
。（アーク発生前のある一定時間前からシールドガスを
流すことをプリフローという。） ■プリフロー開始後、溶接電源１４等に仕組まれたタイ
マーの設定時間を経過すると、溶接電源１４の溶接電力
供給開始のためのマグネットスイッチがＯＮの状態とな
りただちにワイヤ送給装置１１のモータ２０が駆動して
ワイヤ５の送給がは、　　しまり、被溶接材４とトーチ
１の先端から繰り出されたワイヤ５の先端との間にアー
ク１６が発生し溶接が開始される。

■　アーク１６が発生すると、遠隔操作箱１０によりあ
らかじめ設定された溶接電流値ＣＩ）及び溶接電圧値（
Ｖ）に安定した後。

アークセンサ１３からオシレート開始点（オシレータ３
が停止の状態にあって。

オシレートの中心点）を定義するための信号が制御装置
に送られ同時にその信号を受けてあらかじめ遠隔操作箱
１０により設定されたオシレート条件のもとにオ捗：／
ｌ／−１３ｆ）いヵ、−２い、、１、豐Ｎ ・ｉ ４　が駆動してトーチ１のオシレートが開始される。ま
た、同時にあらかじめ遠隔操作箱１０により設定された
溶接速度のもと溶接台車９の走行モータ９ｄが駆動して
走行を開始する。

なお、Ｉ：５ＴＴ１キーＯＮの状態であっても、（１，
Ｒ）キーがＯＦＦの状態であれば、溶接条件等の変更又
は修正は。

（Ｗ、）、（Ｗり、（Ｗ、）、（Ｔ、）、（Ｔ２）。

（０，〕、（Ａ）、（Ｖ）、（［１，（Ｈ〕、（８１の
キーとスイッチ１０ｄとの操作で可能である。

（、ｉ；）　　（ＳＴＰ）キーを押すとほぼ次のような
シーケンスを踏襲後に溶接が停止する。

■　（ＳＴＰ）キーを押すと、（８ＴＴ１キーのランプ
が消灯してキーＯＦＦの状態となり。

同時に溶接台車９の走行が停止する。

■　次にオシレータ３がその時点でのオシレート周期の
中心に来た時に停止する。

■　次に溶接電源１４の内部に仕組まれたクレータフイ
ラが作動して溶接電流（Ｉ）が除々に低下してアークが
消去する。

■　次に溶接電源１４の内部に仕組まれたシルトガスア
クアフローが作動して、あらかじめ設定した時間ののち
、電磁弁が作動してシールドがス１５の供給が停止する
。

■　〔非常停止〕キーを押すと、制御装置７の電源入力
系の回路がＯＦＦなとって。

アーク１６の停止はもちろん制御系回路の電力供給が停
止する０ 次に９本実施例による溶接装置の制御袋装置７の記憶部
７Ｃには２本溶接装置により有益な自動機とするため次
のような機能のプログラムが内蔵されている。

〔１〕　溶接線の軌跡情報記憶プログラム溶接進行とと
もに変化する溶接線の蛇 行及び開先間隔の変化にもとづく修正信号“（４団）　
、　（ΔＨ〕を溶接台車９のエンコーダ９ｇが発振する
パルスを制御装置７のパルスカウンタ７ｊで処理して一
定間隔（溶接台車９の走行距離）で信号を（ｃｐｕ）７
ａに送り、その信号を受けた時点での〔Δ［）　）　、
　（」）の値を記憶させるプログラムで溶接線の軌跡情
報５である。このプログラムによって得られた溶接線の
軌跡情報は最終層１７Ｃの溶接で必要とするが、初層１
７ａから中間層１７ｂまでの全ての層の軌跡情報を必要
とするわけではないので２例えば遠隔操作箱１０のパス
Ａ６の表示が〔１〕を示している時（初層溶接時）にの
み軌跡情報を記憶させておけばよい。もちろん、パスＡ
　〔Ｐ）の表示が〔１〕である必要はなく９例えば〔２
〕以上の数値で最終層１７Ｃの前のパス、％　（Ｐ）で
記憶させてもよい。

なお２本明細書の実施例ではパス／Ｉ６１で記憶するよ
うあらかじめプログラム化されていることを前提に説明
する。

したがって、初層１７ａ又は中間層１７ｂの何れかの溶
接によって、溶接線の蛇行に起因する〔△Ｈ〕及び〔Δ
Ｄ〕が溶接のスタート点からある一定の間隔で記憶され
ておれば、最終層１７Ｃの溶接において。

前述の記憶された層の溶接開始点に最終層１７Ｃの溶接
開始点を合せて溶接を開始すれば、溶接の進行にともな
って前述の記憶情報〔△Ｈ〕、〔△Ｄ〕がエンコーダ９
ｇから発するパルスにもとづく位置情報（溶接台車９の
走行距離）によって。

〔ΔＨ〕及び〔ΔＤ〕が記憶部７Ｃから制御部（サーボ
ユニツク７ｈ）に出力され、オシレータ３のＸ軸とＹ軸
とを作動させいわゆる溶接線軌跡のリピートが行われる
。

〔２〕　溶接速度自動制御プログラム このプログラムについては、第４図人 里第１２図でのアークセンサの機能について説明の中で
述べているので詳述は避けるが、この機能は溶接姿勢、
開先形状又は溶接条件（溶接電流〔■〕、溶接電圧　。

〔Ｖ〕）等によってオシレート幅内と溶接速度〔Ｄ〕の
関係が異るので２例えば溶接姿勢又は適用する溶接条件
別に〔舅と（Ｄ）との関係をあらかじめ求めておきその
アルゴリズムにもとづくプログラムの入力が必要である
。

次に本実施例による溶接装置を用いて 溶接を行う場合について述べる。

〔第１例〕 被溶接材４の開先形状がほぼＶ形開先で。

溶接線方向に開先間隔が変化しており、かつ溶接線が蛇
行している場合の下向き突合せ溶接継手で溶接台車９が
走行する直線状のがイドレール９Ｃを溶接線には゛望平
行に敷設された状態である。また、溶接の積層要領は第
１８図に示すような１パス１層で複数の層を重ねる方法
である。

■　先づ、第１４図に図示する例で説明したように、被
溶接材４の溶接線とほぼ平行にガイドレール９Ｃを敷設
し、オシレータ３を積載した溶接台車９をガイドレール
９Ｃにセットする。この時、オシレータ３の保持具２に
固定された１・−チ１の中心が開先のほぼ中心になるよ
うにセットする０この状態で単に台車を走行させると、
溶接線は蛇行しているので、１・−チ１の中心と開先の
中心位置は除々にズレることになる。

■　次に本溶接装置のすべての電源スィッチを投入して
制御回路に電力を供給する。

■　遠隔操作箱１０のキー１０ｂとスイッチ１０ｄとに
より、先づ先に述べた［Ｐ、　Ｒ〕キーの操作により溶
接条件等の校正を行ったあと、対象とする被溶接材４の
板厚を溶接するに必要な溶接層数分だけ溶接条件（Ａ、
Ｖ、Ｄ）　、オシレート条件〔Ｗ、。

Ｗ２　、ｗ、　、　Ｔ、　、　Ｔ２　、　Ｏｃ）及び１
・−チ１の位置条件（Ｈ，Ｓ）を設定する。各条件の設
定要領は前述の第２図、第３図及び第１５図の機能説明
の通りである。

なお、ここでオシレート条件の設定は 次のことを配慮する。すなわち、下向突合せ溶接の場合
のオシレート軌跡は第１６図に図示する例で説明したよ
うに、単振動でよいので、〔Ｗ、〕のみを開先幅に応じ
た設定を行い〔Ｗ２〕、〔Ｗ、〕はＯで良い。

また、オシレート停止も一般には必要がないので（Ｔ、
）　、　ＣＴ、）は０で良い。またここで設定する〔Ｗ
１〕は最終層１７Ｃの条件を除き溶接開始点の開先寸法
にほぼ合った条件で良い。すなわち、開先内のビードを
形成する層は、−たん溶接が開始し、アークセンサ１３
が作動すると、オシレート幅は開先幅の変化に応じて制
御される。ただ最終層１７Ｃの溶接は、開先内が溶接金
属１７でほぼ埋めつくされた状態の上に行うことが想定
され、開先面が残存していなければ、アークセンサの原
理にもとづく〔Ｌ〕の変化が小さいので、オシレート幅
の自動制御が不可能である。したがって、最終層１７ｃ
のみは遠隔操作箱１０で設定された最終層１７Ｃの〔Ｗ
１〕の寸法を保持して溶接することになる。

また、溶接条件のうち溶接速度ＣＤ）の設定も同じこと
が云える。すなわち２本実施例の装置には開先間隔の変
化にかかわらずビード高さを一定に保つようにするため
、アークセンサの原理にもとづいて制御されたオシレー
ト幅に応じて溶接台車９の走行速度を自動的に制御する
プログラムが組み入れられており、したがってアークセ
ンシングが可能な開先内の溶接では、ＣＤ〕の設定はほ
ぼ目安となる速度を設定しておけば良い。しかし、最終
層１７８の溶接では前述の通りオシレート幅の自動制御
が不可能であるので、遠隔操作箱１０で設定されたＣＤ
）の速度を保持して溶接することになる。

溶接１・−チ１の位置条件（Ｈ，Ｓ）の設定は、溶接開
始点に対する１・−チ１の位置付けを行う操作で、この
時（Ｈ）の設定はワイヤ５の突出し長さ〔Ｌつ〕＋アー
ク長〔Ｌ、〕で構成されるチップ母材間距離〔Ｌ〕の基
準長さの設定を意味する。したがって□、その設定にあ
たっては、１・−チ１が最も下った状態すなわち初層１
７ａの溶接の場合と１・−チ１が最も上った状態すなわ
ち最終層１７Ｃの溶接の場合を想定し、その範囲がオシ
レータ３のＹ軸ストローク内に納まるよう配慮する必要
がある。

なお、〔Ｓ〕の設定は第１８図に図示した例で説明した
ような１パスで１層ずつ形成する積層法では開先の中心
に対するオシレートの中心点は合致させるのが望ましい
ので、この場合の（Ｓ）はＯでよい。

■　以上の遠隔操作箱１０の操作によって所要の溶接条
件等の設定は終るが、トーチ１の開先に対する位置決め
調整又はワイヤ５の突出し長さの調整等の操作、さらに
は設定した各種条件のシミュレーションは先に述べたキ
ー操作によ秒行うことは云うまでもない。

■　次に溶接開始以降の作動について説明する０ （ＳＴＴ）キーを押して溶接を開始すると第１５図に図
示した例で説明したように（ＳＴＴ）キー押し後のシー
ケンスにしたがって溶接が開始される。すなわち、シー
ルドガス１５のプリフローからはじまりアーク１６の発
生、アーク１６の安定。

オシレータ３の駆動、溶接台車９の駆動の順に溶接開始
の諸作動が行われ、−たんオシレータ３が動き出すと先
に第４図人里第１２図で図示した例で説明したようにア
ークセンサ１３が作動して、その原理に基づいてオシレ
ート幅制御と溶接線の追随とが行われる。この場合、遠
隔操作箱１０により設定されたオシレートパターンは第
１６図に図示する例で説明したように単純形であるが、
ワイヤ５の先端はアー、り１６を介してアーク直下に形
成される溶接金属１７の表面（溶湯面）とその両側の開
先面に沿って揺動し、このときチップ１ｂと上記開先面
及び溶湯面１７との距離は、アークセンサ１３から出力
される〔ｄ〕すなわちオシレータ３のＹ軸モータ３ｇの
駆動に作用する補正値によって遠隔操作箱１０の（Ｈ）
キーにより設定された寸法を保持する。したがって、オ
シレートパターンの基本形は単純形であっても溶接中の
軌跡は両端が若干はね上った一一形を呈する。

−たん溶接が開始されるとこのような軌跡を描きながら
進行するが、開先幅の変動に対してはアークセンサ１３
のディジタル電算機２９に設定されたパラメータ（Ｕ）
がオシレータ３のＸ軸モータ３ｆの駆動に作用し、開先
幅に応じた適正なオシレート幅を維持しながら進行する
。さらに、溶接線の蛇行によって生じるＸ軸方向の変動
に対してもＸ軸補正値〔ΔＤ〕とＣＵ）との作用によっ
て、常に開先内でのオシレーションを維持するので、オ
シレータ３のＸ軸の最大揺動幅が溶接線の蛇行（Ｘ軸方
向の最大のズレ量）を充分ニカバーしてしることを前提
として充分に対応する。

また、開先幅の変動に応じたオシレー ト幅の制御信号は、制御装置７にあらかじめ入力されて
いる下向き突合せ溶接に適した溶接速度自動制御プログ
ラムに作用し、溶接台車９０走行速度を制御して開先内
に形成される溶接金属１７の高さすなわちビード高さを
一定に保つことができる〇 さらに、溶接途上にアークセンサ１３ から出力されたトーチ１の位置の補正値〔ΔＤ〕及び〔
ΔＨ〕は溶接開始点を０として溶接進行にともなってカ
ウントされた距離すなわち溶接台車９のエンコーダ９ｇ
から発振されたパルスをパルスカウンタ７ｊで処理され
た一定間隔毎に記憶される。

■　次に溶接停止の動作について説明する０目標とする
溶接終了点まで溶接が進行 し、あらかじめガイドレール９Ｃに取付けられたストッ
パーにリミッタ−が当るか又は遠隔操作箱１０の（ＳＴ
Ｐ）キーを押すと第１５図で図示した例で説明したよう
にシーケンスにしたがって溶接が停止する。すなわち溶
接台車９の走行停止オシレータ３の駆動停止に続いて、
フレーターフイラが作動してアーク１６が消去し、シー
ルドガスアフタフローの後。

溶接のすべての動作が停止する。

■　このようにして、第１層目（初層）１７ａの溶接は
完了するが開先幅が変動しかつ溶接線が蛇行した継手で
あっても、開先内にあらかじめ想定された高さの溶接ビ
ード１７ａが形成される。

■　２層目１７ｂ以降の中間層の溶接は溶接台車９を第
１層目の溶接開始点に戻し。

〔ＳＴＴ〕キーを押すと、第１層目の溶接と同様あらか
じめ遠隔操作箱１０により設定された各条件のもとアー
クセンサ３の作用で適正な溶接が行われる。

■　次に最終層の溶接は初層１７ａ又は中間層１７ｂの
溶接で記憶された溶接線上のトーチ位置の情報〔ΔＤ、
ΔＨ〕をリピートして行なわれる。しかるに、先づ溶接
装置は１この溶接は最終層である”との認識が必要であ
るが、これは遠解操作箱 １０のパスＡ　（Ｐ）を最終層１７Ｃに限定したある任
意の数値又は信号を決めておきその数値又は信号がパス
４　（Ｐ）に表示された時に、上記の記憶情報をもとに
溶接するルーチンを通るように設定しておくことによっ
て目的が達せられる。

〔第２例〕 被溶接材４の開先形状がほぼＶ型開光で。

溶接線方向に開先間隔が変化しておりかつ溶接線が蛇行
している場合の立合突合せ溶接継手で溶接台車９が走行
する直線状のガイドレール９Ｃを溶接線にほぼ平行に被
溶接材４０表面に取付けられた状態である。また、溶接
の積層要領は第１８図で図示する例で説明したように１
パス１層で複数の層を重ねる方法である。

■　先づ〔第１例〕の場合と同様に、ガイドレール９Ｃ
にオシレータ３を積載した溶接台車９をセツＩ−Ｌ、ｌ
−−チ１を開先のほぼ中心線上に位置させる。

■　次に本溶接装置のすべての電源スィッチを入れる。

■　遠隔操作箱１０のキー１０ｂとスイッチ１０ｄによ
り、対象とする被溶接材４の板厚を溶接するに必要な溶
接層数分だけ溶接条件（Ａ、Ｖ、Ｄ）、オシレート条件
（Ｗ、　、　Ｗ、　、　Ｗ３．　Ｔ、　、　Ｔ、　、　
Ｏｃ）及び１・−チ１の位置条件（Ｈ，Ｓ）を設定する
。なお。

これらの条件設定前に（Ｐ、Ｒ）キーにより溶接条件等
の校正が完了している。

オシレート条件の設定は初層１７ａ及 び中間層１７ｂについて次のことを配慮する。すなわち
、立向突合せ溶接の場合のオシレート軌跡は第１７図で
図示する例で説明したように、底辺の無い台形が望まし
い◇したがって、振幅成分として形成しようとするビー
ド表面の幅に対応する（ＷＪ　＝ビードの高さ方向に対
応する〔Ｗ、〕及び開先ギャップ（ルート間隔）に対応
する〔Ｗ８〕のそれぞれの寸法を設定し、さらに〔Ｗ、
〕の両端に（Ｔ、）、また〔Ｗ、〕の両端に〔Ｔ２〕を
それぞれビード形成に最適なオシレート停止時間を設定
する。

最終層１７Ｃの溶接は第１例の場合と 同様でアークセンサ１３によるオシレート幅の自動制御
が不可能であるので、遠隔操作箱１０により設定された
最終層１７Ｃのオシレート条件を保持して溶接する。

溶接速度ＣＤ）も設定値に従う。

以下、溶接開始までの操作は第１例記 述の０項までを踏襲する。

■　次に溶接開始以降の作動について説明するＯ 〔ＳＴ’Ｔ）キー押し後、アーク１６が発生しオシレー
タ３の駆動、溶接台車９の駆動までのシーケンスは第１
例の説明と同じである。

−たんオシレータ３が動き出すと、アークセンサ１３の
作動によりオシレート幅制御と溶接線の追随が行われる
が、この場合２遠隔操作箱１０により設定されたオシレ
ートパターンは第１７図で図示した例で説明したように
底辺のない台形である。しかし、立向溶接の場合は下向
溶接と異ってアーク１６によって溶かされた溶接金属１
７はアーク点よりもやや手前側下方に流れ、前下りのク
レータが形成される。したがって、溶接台車９の上昇と
もあ必まって台形オシレート軌跡を描くアーク１６の先
端は常にクレータの上縁に沿うことになる。この時、チ
ップ１ｂと上記クレータの上縁との距離は〔町キーによ
って設定された寸法に対してアークセンサ１３から出力
される〔△Ｈ〕すなわちＹ軸モータ３ｇの駆動に作用す
る補正値で修正された寸法を維持しながら台形オシレー
！・を描く。

また、溶接進行にともなって変化する 開先幅の変動と溶接線の蛇行に対して。

アークセンサ１３のディジタル電算機２９に設定された
パラメータ（Ｕ）とＸ軸補正値〔△Ｄ〕とがオシレータ
３のＸ軸モータ３ｆの駆動に作用し、開先幅に応じた適
正なオシレート幅と開先中心位置に対する適応制御が行
われる。さらに、開先幅の変動に応じたオシレート幅の
制御信号は制御装置７にあらかじめ入力されている立向
突合せ溶接に適した溶接速度自動制御プログラムに作用
し、溶接台車９０走行速度を制御して開先内に形成され
る溶接金属１７の高さすなわちビード高さを一定に保つ
。

以下、溶接開始点をＯとして記憶する 倣い信号〔ΔＤ〕及び〔ΔＨ〕の作用、溶接停止の動作
シーケンス、第２層目以降の中間層１７ｂの溶接及び最
終層１７Ｃの溶接に関する諸々のシーケンス、操作、作
用は第１例に記述した■人工■項に準じる。　　　　　
・ 〔効果〕 開先精度の悪い溶接継手（開先間隔の変動や溶接線が蛇
行している継手）に対して２本発明に係る溶接装置を適
用することにより開先間隔の変動に対するオシレート幅
の適応制御と溶接線に対する追随制御が自動的に行わ。

れるので、溶接開始前に標準的な溶接条件や駆動系の作
動条件を簡単な遠隔操作箱で入力しておけば、溶接開始
後は無監視、無操作で溶接が進行する。しかも、前述の
自動制御はアークセンシングの原理に基づく電気的信号
によって高精度に行われるので９人間の技個に錆った従
平の浣梓枯早に汁、べ品質のよい侵れた溶接部が得られ
る。

参考文献 （１）丸尾大、平田好則「電流制御アーク溶接に関する
研究」 昭和５５年７月　社団法人溶接学会溶接法研究委員会発
行 （２）安藤弘平、長谷用光雄「溶接アーク現象」（増補
版） 昭和４２年１０月１日　■産報発行

【図面の簡単な説明】

第１図人里第１８図は本発明に係るもので。 第１図は本発明に係る一実施例である溶接装置の全体構
成図、第２図はその結線系統図。 第３図はその制御装置の構成と回路系統図。 第４図はその溶接装置の溶接回路及びアークセンサを示
すブロック図、第５図はそのアークセンサの原理説明図
で、オシレートパターンとチップ被溶接材間距離とのグ
ラフ、第６図は被溶接材の開先間隔が変化している状態
を示す説明図、第７図はその■−■断面図と開先内でオ
シレートした時のオシレート幅に対するチップ被溶接材
間距離の変化パターンを示す説明図、第８図は第６図の
■−■断面図と開先内でオシレート幅シた時のオシレー
ト幅に対するチップ被溶接材間距離の変化パターンを示
す説明図、第９図及び第１０図は本発明に係る原理の説
明図、第１１図及び第１２図は第９図及び第１０図に示
すグラフと開先断面図との関係図、第１３図は本実施例
のオシレータの構成図、第１４図は本実施例の溶接合車
の構成図、第１５図は本実施例の遠隔操作箱の構成図、
第１６図は単純オシレート軌跡のパターンの説明図、第
１７図は台形オシレート軌跡のパターンの説明図、第１
８図は溶接の積層要領を示す溶接部の横断面図である。 １・・・溶接１・−チ、ｌａ・・・シールドノズル。 ■ｂ・・・チップ、１ｃ・・・給電部、２・・・溶接１
・−チ保持具、２ａ・・・回転体、３・・・オシレータ
、３ａ・・・支持環、３ｂ・・・基板。 ３Ｃ・・・支柱、３ｄ、、３ｄ２・・・保持板、３ｅ・
・・カバー、３ｆ・・・Ｘ軸駆動用モータ＋３ｇ・・・
Ｙ軸駆動用モータ、３ｈ・・・駆動軸、４・・・被溶接
材、５・・・溶接ワイヤ、６・・・中継箱。 ７・・・制御装置、７ａ・・・ＣＰＵカード。 ７ｂ・・・母線、７ｃ・・・ＲＯＭ／ＲＡＭカード。 ７ｄ　−−−Ｄ／Ａカード、　７ｅ　−−−Ｉｌｏ　カ
ー　１／　。 ７ｆ・・・ＯＵＴカード、７ｇ・・・Ｉ１０カード。 ７ｈ、７ｉ・・・サーホユニツ＋−，７ｊ・・・パルス
カウンタ＋　８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ　・・・’ｙ−−
７”／ｌ／。 ９・・・溶接合車、９ａ・・・枠体、９ｂ・・・車輪。 ９Ｃ・０ガイドレール、９ｄ・・−走行駆動用モータ、
９ｅ・・・ギャユニツ＋−，９ｆ・・・ラックギヤ、９
ｇ・・・エンコーダ、１０・・・遠隔操作箱、１０ａ・
・・箱体、１０ｂ・・・キー。 １０Ｃ・・・ＬＥＤ、　１０ｄ（’１０ｄ、、１０ｄ、
）・・・（下部、上部）スイッチ、１０ｅ・・・信号用
ケーブル、１１・・・ワイヤ送給装置、１２・・・回転
量検出器、１３・・・アークセンサ、１４・・・溶接電
源、１５・・・シールドガス、１６′・・・アーク。 １７・・・溶接金属＋　１７ａ・・・初層ビード。 １７ｂ・・・中間層、１７ｃ・・・最終層、１８・・・
裏当材、１９ａ、１９ｂ・・・ローラ、２０・・・モー
タ、２１・・・駆動制御装置、２２・・・溶接条件設定
器、２３・・・溶接電流検出器、２４・・・溶接電圧値
検出器、２５・・・回転量検出器。 ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ＋２６ｅｖ２６ｆ、２
６ｇ＋２６ｈ・・・増幅器、２７・・・設定器、２８ａ
。 ２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ　−−−Ａ／
Ｄ変換器、２９・・・ディジタル電算器。 ３０ａ、３０ｂ・・・オシレート軌跡 第７図 第Ｓ図 第９　図 第１０圀 第１２図 ＄１６図 手続補正書（自発） 昭和６０年　８　月−２１８ 事件の表示 昭和５９年　　　　特　許　願第　　２７０３２４　　
　号発明の名称 知能型溶接装置 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号
名　称（６２０）三菱重工業株式会社 代　　理　　人 住　　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号
三菱重工業株式会社内（電２１２−３１１１）氏　　名
（８１２４）弁理士　坂　　間　　　　　暁０．゛住　
　所　　　　　　　　同　　上　　　　　　２゛−゛−
ニー氏　　名（７９３４）　＊理士　北　　西　　　　
　務−。 −１“、１ １、明細書を次の通り補正する。 （１）第６頁第８行の「結果系」を「結線系」に訂正す
る。 （２）　第７頁第１４行の「第１６図」を「第１８図」
と訂正する。 （３）第９頁第１０行の「遠隔操作型」を「遠隔操作箱
」に訂正する。 （４）第１８頁第４行乃至第６行の「変換する（〔Ｄ　
／　Ａカード〕すなわち〔ディジタル／アナログ変換器
〕）」を「変換す之〔Ｄ／Ａカード〕すなわち〔ディジ
タル／アナログ変換器〕」に訂正する。 （５）　　第１３頁第１６行の［する。（ＯＵＴ（アウ
トプット）カード〕」を［する（ＯＵＴ（アウトプット
）カード〕」に訂正する。 （６）第１８頁第１２行の「ラックギヤ９ｆを噛み合っ
て」を「ラックギヤ９ｆと噛み合って」に訂正する。 （７）　　第３０頁第１８行の「ある時での」を「ある
時の」に訂正する。 （８）　　第３３頁第５行の「パラメート」ヲ「パラメ
ータ」に訂正する。 （９）　　第３９頁第１０行の「溶接線倣い状態」を・
「溶接線倣い機能」に訂正する。 顛　第４３頁第１０行のｒ　Ｖｉｉｉ　Ｊを「■」に訂
正する。 αυ　第４５頁第１θ行のｒｌｏｄｚＪをｌ”　１０　
ｄ２Ｊに訂正する。 （６）第４６頁第５行のｒｌｏｄｚＪを「ｔｏｄ、＋Ｊ
に訂正する。 （１３第４３頁第１０　行１７）　ｒ　（Ｗ２）　、　
（Ｔ＋）Ｊ　ｔ’　ｒ（Ｎ２１）　。 〔Ｗ３〕、〔Ｔ１〕」に訂正する。 Ｇ→　第４６頁第１３行の「１０ｄ２」を「１０ｄ＋Ｊ
に訂正する。 αυ　第４７頁第１５行と第１６行との間に次の文章を
加入する。 ｒ（Ｗ／Ｉ）キーがＯＮの状態で、スイッチ１０ｄの上
部１０ｄ２又は下部１０ｄｌのいずれかを押すと、押さ
れている時間だけスイッチ１０ｄの押し位置と対応して
あらかじめプログラムにより設定された方向にワイヤ送
給装置１１のモータ２０が駆動し、ローラ１９ａが回転
してワイヤ５が前進又は後退する。この時の速度は一般
には今表示している溶接パス隘に設定された溶接電流（
Ｉ）の指令値に応じたワイヤ送給速度〔ｖ〕で送られる
。 （Ｘ／Ｉ）キーがＯＮの状態でスイッチ１゜ｄの上部１
０ｄ２又は下部１０ｄ、のいずれかを押すと、押されて
いる時間だけスイッチの押し位置と対応してあらかじめ
プログラムによシ設定された方向にオンレータ３のＸ軸
駆動用モータ３ｆが作動し、トーチ１が横移動する。 この時の移動速度はあらかじめプログラムにより設定さ
れた速度（例えばインチング操作に必要な速度）である
。」 αＱ　第５１頁第１３行の「シールドガスアクアフロー
が」を「シールドガスアフタフロー機構カ」に訂正する
っ αの　第５２頁第２行の「ＯＦＦなとって」を「ＯＦＦ
となって」に訂正する。 （至）第５４頁第５行の「（サーボユニツク）」を「（
サーボユニット」）に訂正する。 α９　第６８頁第７行から第８行の「フレークーフィラ
」を「クレーターフイラ」に訂正する。 （４）第６４頁第７行の「遠解操作箱」を「遠隔操作箱
」に訂正する。 ｆ２Ｄ　　第６４頁第１７行の「立合突合せ」を「立向
突合せ」に訂正する。 ２、第１７図を添付図面の通り補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶接トーチを保持して２軸〔Ｘ、Ｙ〕駆動機構からなる
   オシレータと、上記オシレータを積載して走行する溶接
   台車と、溶接途上においてチップと被溶接材との距離の
   変化に起因する溶接条件の変化をもとに電気的演算回路
   で演算することによつて開先の中心位置と開先間隔とを
   検出するアークセンサ回路と、溶接に必要な各種条件の
   教示、可動部の寸動制御及びスイッチ機能をキー操作で
   行う操作箱と、上記オシレータ、上記アークセンサ回路
   及び上記操作箱から情報を取り込み電気的演算回路で処
   理して上記オシレータ、上記溶接台車及び溶接電源の出
   力を制御する制御装置と、から構成されることを特徴と
   する知能型溶接装置。