JP3248417B2 - アークセンサ装置 - Google Patents
アークセンサ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動パルスアーク
溶接に有効なアークセンサ装置に関する。
溶接に有効なアークセンサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動アーク溶接において、トーチ
を揺動動作や回転動作など周期運動をさせて、溶接電流
の変化から得られる信号により、トーチの中心軸線を常
に被溶接物の開先部の中央付近に位置させて溶接を行う
アークセンサが広く適用されている。
を揺動動作や回転動作など周期運動をさせて、溶接電流
の変化から得られる信号により、トーチの中心軸線を常
に被溶接物の開先部の中央付近に位置させて溶接を行う
アークセンサが広く適用されている。
【０００３】トーチを周期運動させるアークセンサ制御
の具体的な従来例としては、特公昭５３−１１５０２号
公報に開示され、現在広く実用されている。従来のアー
クセンサ制御で溶接電圧を用いた例について図５および
図６を参照しながら説明する。
の具体的な従来例としては、特公昭５３−１１５０２号
公報に開示され、現在広く実用されている。従来のアー
クセンサ制御で溶接電圧を用いた例について図５および
図６を参照しながら説明する。
【０００４】図５は従来のアークセンサ制御を適用した
アーク溶接の溶接状態を示す側面図である。図５におい
て、２ａ．２ｂは被溶接物、Ｍは開先でその中央部を一
点鎖線Ｎで表している。溶接チップ７は開先Ｍ内に挿入
され、その溶接チップ７から溶接ワイヤ８が送り出さ
れ、溶接中は被溶接物２ａ．２ｂとの間でアークを発生
させる。溶接トーチ（図示せず）が周期運動するにつ
れ、溶接トーチに固定されている溶接チップ７が７ａか
ら７ｂへ、次に７ａ，７ｃと、７ａと移動する。
アーク溶接の溶接状態を示す側面図である。図５におい
て、２ａ．２ｂは被溶接物、Ｍは開先でその中央部を一
点鎖線Ｎで表している。溶接チップ７は開先Ｍ内に挿入
され、その溶接チップ７から溶接ワイヤ８が送り出さ
れ、溶接中は被溶接物２ａ．２ｂとの間でアークを発生
させる。溶接トーチ（図示せず）が周期運動するにつ
れ、溶接トーチに固定されている溶接チップ７が７ａか
ら７ｂへ、次に７ａ，７ｃと、７ａと移動する。
【０００５】図５（ａ）のように溶接チップ７の周期運
動の中心が開先Ｍの中央部Ｎを通る場合には溶接電圧は
図６（ａ）に示すように変化する。溶接チップ７が７ａ
の位置では図６（ａ）のｐの溶接電圧となり、７ｂの位
置ではｑ、または７ａの位置に戻るとｒ、７ｃの位置で
はｓ、７ａに戻るとｐ1 の溶接電圧になる。
動の中心が開先Ｍの中央部Ｎを通る場合には溶接電圧は
図６（ａ）に示すように変化する。溶接チップ７が７ａ
の位置では図６（ａ）のｐの溶接電圧となり、７ｂの位
置ではｑ、または７ａの位置に戻るとｒ、７ｃの位置で
はｓ、７ａに戻るとｐ1 の溶接電圧になる。
【０００６】次に、図５（ｂ）のように溶接チップの周
期運動の中心が開先Ｍ２の中央部Ｎから上にはずれてい
る場合には、溶接電圧は図６（ｂ）に示すように変化す
る。下にはずれている場合には図６（ｂ）の時間軸のｐ
をｒ、ｑをｓ、ｒをｐ、ｓをｑと読み替えた状態とな
る。
期運動の中心が開先Ｍ２の中央部Ｎから上にはずれてい
る場合には、溶接電圧は図６（ｂ）に示すように変化す
る。下にはずれている場合には図６（ｂ）の時間軸のｐ
をｒ、ｑをｓ、ｒをｐ、ｓをｑと読み替えた状態とな
る。
【０００７】この溶接電圧をアークの上下１／２周期
（図６（ａ），図６（ｂ）のｐ−ｒ間とｒ−ｐ1 間）ご
とに積分して、上下の積分値の差を算出し、その差に固
定量のゲイン定数を掛けて、その結果だけ軌跡修正し、
常に中央部Ｎに位置するよう、あるいは設定された量だ
け中心部からずらした位置になるよう制御していた。
（図６（ａ），図６（ｂ）のｐ−ｒ間とｒ−ｐ1 間）ご
とに積分して、上下の積分値の差を算出し、その差に固
定量のゲイン定数を掛けて、その結果だけ軌跡修正し、
常に中央部Ｎに位置するよう、あるいは設定された量だ
け中心部からずらした位置になるよう制御していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来のアークセンサ装置は、主に溶接電源の出力が定電圧
に近い特性でパルスを重畳されていないＣＯ2 、ＭＡＧ
溶接に最適なものであり、パルス状の溶接電流を出力す
るパルスアーク溶接の場合に、以下のような問題が生じ
る。すなわち、一般的なパルスアーク溶接では、一定の
電流値（パルス部分は４００〜５００Ａ、ベース部分は
５０〜１２０Ａ）に制御する定電流制御を行っているた
め、従来の制御方法では周期運動の中心が開先Ｍのどの
位置にあるか検知しずらいといった問題点があった。
来のアークセンサ装置は、主に溶接電源の出力が定電圧
に近い特性でパルスを重畳されていないＣＯ2 、ＭＡＧ
溶接に最適なものであり、パルス状の溶接電流を出力す
るパルスアーク溶接の場合に、以下のような問題が生じ
る。すなわち、一般的なパルスアーク溶接では、一定の
電流値（パルス部分は４００〜５００Ａ、ベース部分は
５０〜１２０Ａ）に制御する定電流制御を行っているた
め、従来の制御方法では周期運動の中心が開先Ｍのどの
位置にあるか検知しずらいといった問題点があった。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出すること
を目的とする。
で、溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の１番目のアークセンサ装置は、設定された
電圧値と溶接電圧検出器により検出された溶接電圧とを
比較し設定電圧より溶接電圧が小さいときベース部であ
り、大きいときパルス部であることを判定するパルス判
定器と、溶接電圧検出器により検出された溶接電圧の周
波数が設定周波数より高いとき高周波であり低いとき低
周波であることを弁別するパルス弁別器と、パルス判定
器が判定したパルス部／ベース部信号とパルス弁別器が
弁別した高周波／低周波信号を考慮に入れて、溶接電流
あるいは溶接電圧から溶接トーチと被溶接物との相対位
置を検出し駆動部に制御信号を出力するアークセンサ本
体を備えたものである。
に、本発明の１番目のアークセンサ装置は、設定された
電圧値と溶接電圧検出器により検出された溶接電圧とを
比較し設定電圧より溶接電圧が小さいときベース部であ
り、大きいときパルス部であることを判定するパルス判
定器と、溶接電圧検出器により検出された溶接電圧の周
波数が設定周波数より高いとき高周波であり低いとき低
周波であることを弁別するパルス弁別器と、パルス判定
器が判定したパルス部／ベース部信号とパルス弁別器が
弁別した高周波／低周波信号を考慮に入れて、溶接電流
あるいは溶接電圧から溶接トーチと被溶接物との相対位
置を検出し駆動部に制御信号を出力するアークセンサ本
体を備えたものである。
【００１１】また、本発明の２番目のアークセンサ装置
は、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電流検出器により検出され
た溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別する
パルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベ
ース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信
号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信
号を出力するアークセンサ本体を備えたものである。
は、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電流検出器により検出され
た溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別する
パルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベ
ース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信
号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信
号を出力するアークセンサ本体を備えたものである。
【００１２】また、本発明の３番目のアークセンサ装置
は、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電流検出器により検出され
た溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別する
パルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベ
ース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信
号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信
号を出力するアークセンサ本体を備えたものである。
は、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電流検出器により検出され
た溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別する
パルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベ
ース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信
号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信
号を出力するアークセンサ本体を備えたものである。
【００１３】また、本発明の４番目のアークセンサ装置
は、設定された電圧値と溶接電圧検出器により検出され
た溶接電圧とを比較し設定電圧より溶接電圧が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電圧検出器により検出され
た溶接電圧の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別する
パルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベ
ース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信
号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信
号を出力するアークセンサ本体を備えたものである。
は、設定された電圧値と溶接電圧検出器により検出され
た溶接電圧とを比較し設定電圧より溶接電圧が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電圧検出器により検出され
た溶接電圧の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別する
パルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベ
ース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信
号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信
号を出力するアークセンサ本体を備えたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】上記構成により、本発明のアーク
センサ装置は、パルス判定器が判定したパルス／ベース
信号とパルス弁別器は弁別した高周波／低周波信号がア
ークセンサ本体に入り、アークセンサ本体はその信号を
考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧を基に移動信
号を算出し、駆動部に制御信号を出力することで、溶接
トーチと被溶接物との相対位置を維持するという作用を
有する。
センサ装置は、パルス判定器が判定したパルス／ベース
信号とパルス弁別器は弁別した高周波／低周波信号がア
ークセンサ本体に入り、アークセンサ本体はその信号を
考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧を基に移動信
号を算出し、駆動部に制御信号を出力することで、溶接
トーチと被溶接物との相対位置を維持するという作用を
有する。
【００１５】以下、本発明の実施の形態について図１〜
図４を参照しながら説明する。ただし、パルス判定器に
溶接電流を用い、溶接トーチと被溶接物との相対位置を
検出するのに、溶接電圧を用いる場合（溶接電流のパル
ス部とベース部が低電流制御されている）が最も一般的
なので、その場合について説明する。なお、従来例で説
明したものと同一構造部材には同一符号を用いる。
図４を参照しながら説明する。ただし、パルス判定器に
溶接電流を用い、溶接トーチと被溶接物との相対位置を
検出するのに、溶接電圧を用いる場合（溶接電流のパル
ス部とベース部が低電流制御されている）が最も一般的
なので、その場合について説明する。なお、従来例で説
明したものと同一構造部材には同一符号を用いる。
【００１６】図１は本発明の実施の形態におけるアーク
センサ装置のブロック図である。図１に示すように、パ
ルス状の溶接電流を出力するパルスアーク溶接機には、
周期運動をする溶接トーチ１と、溶接トーチ１と被溶接
物２の間の電圧を検出する溶接電圧検出器３と、溶接ト
ーチと被溶接物間を流れる溶接電流を検出する溶接電流
検出器４と、周期運動の位相を検出する位相検出器５
と、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器６と、溶接電流検出器により検出さ
れた溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波
パルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別す
るパルス弁別器７とを備えており、アークセンサ本体８
はパルス判定器６が判定したパルス部／ベース部信号と
パルス弁別器７が弁別した高周波／低周波信号を考慮に
入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接トーチ１と
被溶接物２との相対位置を検出し駆動部（図示せず）に
制御信号を出力する。
センサ装置のブロック図である。図１に示すように、パ
ルス状の溶接電流を出力するパルスアーク溶接機には、
周期運動をする溶接トーチ１と、溶接トーチ１と被溶接
物２の間の電圧を検出する溶接電圧検出器３と、溶接ト
ーチと被溶接物間を流れる溶接電流を検出する溶接電流
検出器４と、周期運動の位相を検出する位相検出器５
と、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器６と、溶接電流検出器により検出さ
れた溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波
パルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別す
るパルス弁別器７とを備えており、アークセンサ本体８
はパルス判定器６が判定したパルス部／ベース部信号と
パルス弁別器７が弁別した高周波／低周波信号を考慮に
入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接トーチ１と
被溶接物２との相対位置を検出し駆動部（図示せず）に
制御信号を出力する。
【００１７】図２はアーク溶接時における溶接チップの
ウィービング状態を示す斜視図である。
ウィービング状態を示す斜視図である。
【００１８】図２において、２ａ，２ｂはそれぞれ被溶
接物で、下向き重ね継手を形成している。Ａは溶接線で
被溶接物２ａ，２ｂの重なっている境界を示している。
９は溶接チップで、溶接トーチ（図示せず）に固定され
ている。１０は溶接ワイヤで、溶接チップ９の中心部か
ら送り出され、溶接中は被溶接物２ａ，２ｂとの間にア
ークを発生させるとともに溶融し、被溶接物２ａ，２ｂ
を溶接する。そして溶接トーチ（図示せず）がウィービ
ングと呼ばれる周期運動するにつれ、溶接チップ９の中
心軸Ｂは被溶接物２ａ，２ｂ上に投影線Ｃ（ｐ−ｑ−ｒ
−ｓ−ｐ1 ）を描く。
接物で、下向き重ね継手を形成している。Ａは溶接線で
被溶接物２ａ，２ｂの重なっている境界を示している。
９は溶接チップで、溶接トーチ（図示せず）に固定され
ている。１０は溶接ワイヤで、溶接チップ９の中心部か
ら送り出され、溶接中は被溶接物２ａ，２ｂとの間にア
ークを発生させるとともに溶融し、被溶接物２ａ，２ｂ
を溶接する。そして溶接トーチ（図示せず）がウィービ
ングと呼ばれる周期運動するにつれ、溶接チップ９の中
心軸Ｂは被溶接物２ａ，２ｂ上に投影線Ｃ（ｐ−ｑ−ｒ
−ｓ−ｐ1 ）を描く。
【００１９】以上のように溶接トーチ１がウィービング
と呼ばれる周期運動する場合において、パルスアーク溶
接でのアークセンサ装置について説明する。まずこの実
施例では溶接トーチ１の姿勢は溶接チップ９が被溶接物
２ａに対して４５度の狙い角で溶接しており、１運動周
期に１２回パルスを出力した場合である。
と呼ばれる周期運動する場合において、パルスアーク溶
接でのアークセンサ装置について説明する。まずこの実
施例では溶接トーチ１の姿勢は溶接チップ９が被溶接物
２ａに対して４５度の狙い角で溶接しており、１運動周
期に１２回パルスを出力した場合である。
【００２０】ウィービングの動作が被溶接物の２ａと２
ｂにバランスして移動するとき、溶接電流は図３
（ａ）、溶接電圧は図３（ｂ）のように変化する。つま
り図２のｑとｓで被溶接物に近づくため、定電流制御を
行っているパルス部分では電圧が大きくなる。しかし、
ウィービングの動作が被溶接物２ａ側に片寄るとき、溶
接電圧は図３（ｃ）のように変化する。このようなとき
溶接電圧検出器３から溶接電圧を検出し、溶接電流検出
器４から溶接電流を検出し、図３（ａ）のようにあらか
じめ設定電流Ｄを定めておき、溶接電流がそれ以上にな
るかパルス判定器６で判定し、そのときの溶接電圧は図
３（ｂ）のＥ、図３（ｃ）のＦを越えたもので、この越
えたものを２ｂ側（ｐ−ｒ）のパルス６個と２ａ側（ｒ
−ｐ’）のパルス６個の電圧値をそれぞれ積算すると、
２ａ側が大きくなる。
ｂにバランスして移動するとき、溶接電流は図３
（ａ）、溶接電圧は図３（ｂ）のように変化する。つま
り図２のｑとｓで被溶接物に近づくため、定電流制御を
行っているパルス部分では電圧が大きくなる。しかし、
ウィービングの動作が被溶接物２ａ側に片寄るとき、溶
接電圧は図３（ｃ）のように変化する。このようなとき
溶接電圧検出器３から溶接電圧を検出し、溶接電流検出
器４から溶接電流を検出し、図３（ａ）のようにあらか
じめ設定電流Ｄを定めておき、溶接電流がそれ以上にな
るかパルス判定器６で判定し、そのときの溶接電圧は図
３（ｂ）のＥ、図３（ｃ）のＦを越えたもので、この越
えたものを２ｂ側（ｐ−ｒ）のパルス６個と２ａ側（ｒ
−ｐ’）のパルス６個の電圧値をそれぞれ積算すると、
２ａ側が大きくなる。
【００２１】すなわち溶接方向の右側（２ａ側）にウィ
ービングの動作が片寄っているのがわかり、溶接電圧の
右側で出力したものから左側で出力したものを引いた差
から、左側（２ｂ側）に軌道を修正するよう制御する。
ービングの動作が片寄っているのがわかり、溶接電圧の
右側で出力したものから左側で出力したものを引いた差
から、左側（２ｂ側）に軌道を修正するよう制御する。
【００２２】このようにパルス部が１運動周期に５〜８
個以上ある場合は精度よく軌道修正制御できるが、パル
ス部が少なくて、たとえば１運動周期に約２個あり、ウ
ィービングの動作が被溶接物の２ａと２ｂにバランスし
て移動するとき、溶接電流は図４（ａ）、溶接電圧は図
４（ｂ）のように変化する。また、ウィービングの動作
が被溶接物２ａ側に片寄るとき、溶接電圧は図４（ｃ）
のように変化する。このとき下板側（ｐ−ｒ）のパルス
１個と上板側（ｒ−ｐ１）のパルス１個の電圧値の差を
算出しては大変精度が悪くなる。このようなときのため
に、パルス弁別器７によって、図４（ａ）のようにパル
スとパルスの間の周期Ｔからパルス周波数を算出し、設
定周波数（運動周波数の３倍程度）以下の場合アークセ
ンサ本体８に低周波パルスであることを送り、アークセ
ンサ本体８ではこのとき図４（ｂ）、図４（ｃ）のよう
に溶接電圧のベース部（設定電流より溶接電流が小さ
い）の下板側Ｂ１と上板側Ｂ２を積算する。図４（ｃ）
のように、Ｂ２の電圧がＢ１より大きいとき、溶接方向
の右側（２ａ側）にウィービングの動作が片寄っている
のがわかり、Ｂ２の電圧からＢ１の電圧を引いた差か
ら、左側（２ｂ側）に軌道を修正するように制御信号を
出力し、駆動部（図示せず）を作動する。
個以上ある場合は精度よく軌道修正制御できるが、パル
ス部が少なくて、たとえば１運動周期に約２個あり、ウ
ィービングの動作が被溶接物の２ａと２ｂにバランスし
て移動するとき、溶接電流は図４（ａ）、溶接電圧は図
４（ｂ）のように変化する。また、ウィービングの動作
が被溶接物２ａ側に片寄るとき、溶接電圧は図４（ｃ）
のように変化する。このとき下板側（ｐ−ｒ）のパルス
１個と上板側（ｒ−ｐ１）のパルス１個の電圧値の差を
算出しては大変精度が悪くなる。このようなときのため
に、パルス弁別器７によって、図４（ａ）のようにパル
スとパルスの間の周期Ｔからパルス周波数を算出し、設
定周波数（運動周波数の３倍程度）以下の場合アークセ
ンサ本体８に低周波パルスであることを送り、アークセ
ンサ本体８ではこのとき図４（ｂ）、図４（ｃ）のよう
に溶接電圧のベース部（設定電流より溶接電流が小さ
い）の下板側Ｂ１と上板側Ｂ２を積算する。図４（ｃ）
のように、Ｂ２の電圧がＢ１より大きいとき、溶接方向
の右側（２ａ側）にウィービングの動作が片寄っている
のがわかり、Ｂ２の電圧からＢ１の電圧を引いた差か
ら、左側（２ｂ側）に軌道を修正するように制御信号を
出力し、駆動部（図示せず）を作動する。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の１番目のアークセンサ装置は、設定された電圧値と溶
接電圧検出器により検出された溶接電圧とを比較し設定
電圧より溶接電圧が小さいときベース部であり、大きい
ときパルス部であることを判定するパルス判定器と、溶
接電圧検出器により検出された溶接電圧の周波数が設定
周波数より高いとき高周波パルスであり、低いとき低周
波パルスであることを弁別するパルス弁別器と、パルス
判定器が判定したパルス部／ベース部信号とパルス弁別
器が弁別した高周波／低周波信号を考慮に入れて、溶接
電流あるいは溶接電圧から溶接トーチと被溶接物との相
対位置を検出し駆動部に制御信号を出力するアークセン
サ本体を備えたもので、溶接電圧にセンサ信号が出易い
パルスアーク溶接機の場合で、かつ溶接電圧のパルス部
とベース部の制御が定電圧制御されている溶接機電源の
場合に最適となる優れた効果を奏する。
の１番目のアークセンサ装置は、設定された電圧値と溶
接電圧検出器により検出された溶接電圧とを比較し設定
電圧より溶接電圧が小さいときベース部であり、大きい
ときパルス部であることを判定するパルス判定器と、溶
接電圧検出器により検出された溶接電圧の周波数が設定
周波数より高いとき高周波パルスであり、低いとき低周
波パルスであることを弁別するパルス弁別器と、パルス
判定器が判定したパルス部／ベース部信号とパルス弁別
器が弁別した高周波／低周波信号を考慮に入れて、溶接
電流あるいは溶接電圧から溶接トーチと被溶接物との相
対位置を検出し駆動部に制御信号を出力するアークセン
サ本体を備えたもので、溶接電圧にセンサ信号が出易い
パルスアーク溶接機の場合で、かつ溶接電圧のパルス部
とベース部の制御が定電圧制御されている溶接機電源の
場合に最適となる優れた効果を奏する。
【００２４】本発明の２番目のアークセンサ装置は、設
定された電流値と溶接電流検出器により検出された溶接
電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいときベー
ス部であり、大きいときパルス部であることを判定する
パルス判定器と、溶接電流検出器により検出された溶接
電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パルスで
あり、低いとき低周波パルスであることを弁別するパル
ス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベース
部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信号を
考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接トー
チと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信号を
出力するアークセンサ本体を備えたもので、溶接電流に
センサ信号が出易いパルスアーク溶接機の場合で、かつ
溶接電流のパルス部とベース部の制御が定電流制御され
ている溶接機電源の場合に最適となる優れた効果を奏す
る。
定された電流値と溶接電流検出器により検出された溶接
電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいときベー
ス部であり、大きいときパルス部であることを判定する
パルス判定器と、溶接電流検出器により検出された溶接
電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パルスで
あり、低いとき低周波パルスであることを弁別するパル
ス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／ベース
部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波信号を
考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶接トー
チと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御信号を
出力するアークセンサ本体を備えたもので、溶接電流に
センサ信号が出易いパルスアーク溶接機の場合で、かつ
溶接電流のパルス部とベース部の制御が定電流制御され
ている溶接機電源の場合に最適となる優れた効果を奏す
る。
【００２５】本発明の３番目のアークセンサ装置は、溶
接トーチと被溶接物間の電圧検出する溶接電圧検出器
と、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電流検出器により検出され
た溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり、低いとき低周波パルスであることを弁別す
るパルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／
ベース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波
信号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶
接トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御
信号を出力するアークセンサ本体を備えたもので、溶接
電圧にセンサ信号が出易いパルスアーク溶接機の場合
で、かつ溶接電流のパルス部とベース部の制御が定電流
制御されている溶接機電源の場合に最適となる優れた効
果を奏する。
接トーチと被溶接物間の電圧検出する溶接電圧検出器
と、設定された電流値と溶接電流検出器により検出され
た溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいと
きベース部であり、大きいときパルス部であることを判
定するパルス判定器と、溶接電流検出器により検出され
た溶接電流の周波数が設定周波数より高いとき高周波パ
ルスであり、低いとき低周波パルスであることを弁別す
るパルス弁別器と、パルス判定器が判定したパルス部／
ベース部信号とパルス弁別器が弁別した高周波／低周波
信号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接電圧から溶
接トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆動部に制御
信号を出力するアークセンサ本体を備えたもので、溶接
電圧にセンサ信号が出易いパルスアーク溶接機の場合
で、かつ溶接電流のパルス部とベース部の制御が定電流
制御されている溶接機電源の場合に最適となる優れた効
果を奏する。
【００２６】本発明の４番目のアークセンサ装置は、溶
接トーチと被溶接物間を流れる溶接電流を検出する溶接
電流検出器と、設定された電圧値と溶接電圧検出器によ
り検出された溶接電圧とを比較し設定電圧より溶接電圧
が小さいときベース部であり、大きいときパルス部であ
ることを判定するパルス判定器と、溶接電圧検出器によ
り検出された溶接電圧の周波数が設定周波数より高いと
き高周波パルスであり、低いとき低周波パルスであるこ
とを弁別するパルス弁別器と、パルス判定器が判定した
パルス部／ベース部信号とパルス弁別器が弁別した高周
波／低周波信号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接
電圧から溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆
動部に制御信号を出力するアークセンサ本体を備えたも
ので、溶接電流にセンサ信号が出易いパルスアーク溶接
機の場合で、かつ溶接電圧のパルス部とベース部の制御
が定電圧制御されている溶接機電源の場合に最適となる
優れた効果を奏する。
接トーチと被溶接物間を流れる溶接電流を検出する溶接
電流検出器と、設定された電圧値と溶接電圧検出器によ
り検出された溶接電圧とを比較し設定電圧より溶接電圧
が小さいときベース部であり、大きいときパルス部であ
ることを判定するパルス判定器と、溶接電圧検出器によ
り検出された溶接電圧の周波数が設定周波数より高いと
き高周波パルスであり、低いとき低周波パルスであるこ
とを弁別するパルス弁別器と、パルス判定器が判定した
パルス部／ベース部信号とパルス弁別器が弁別した高周
波／低周波信号を考慮に入れて、溶接電流あるいは溶接
電圧から溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出し駆
動部に制御信号を出力するアークセンサ本体を備えたも
ので、溶接電流にセンサ信号が出易いパルスアーク溶接
機の場合で、かつ溶接電圧のパルス部とベース部の制御
が定電圧制御されている溶接機電源の場合に最適となる
優れた効果を奏する。
【図１】本発明の実施の形態を示すアークセンサ装置の
ブロック図
ブロック図
【図２】溶接チップのウィービング状態を示す斜視図
【図３】（ａ）被溶接物にバランスしてウィービング動
作したときの溶接電流波形図 （ｂ）被溶接物にバランスしてウィービング動作したと
きの溶接電圧波形図 （ｃ）被溶接物の２ａ側に片寄ってウィービング動作し
たときの溶接電圧波形図
作したときの溶接電流波形図 （ｂ）被溶接物にバランスしてウィービング動作したと
きの溶接電圧波形図 （ｃ）被溶接物の２ａ側に片寄ってウィービング動作し
たときの溶接電圧波形図
【図４】（ａ）パルス周波数が低い場合の被溶接物にバ
ランスしてウィービング動作したときの溶接電流波形図 （ｂ）パルス周波数が低い場合の被溶接物にバランスし
てウィービング動作したときの溶接電圧波形図 （ｃ）パルス周波数が低い場合の被溶接物の２ａ側に片
寄ってウィービング動作したときの溶接電圧波形図
ランスしてウィービング動作したときの溶接電流波形図 （ｂ）パルス周波数が低い場合の被溶接物にバランスし
てウィービング動作したときの溶接電圧波形図 （ｃ）パルス周波数が低い場合の被溶接物の２ａ側に片
寄ってウィービング動作したときの溶接電圧波形図
【図５】（ａ）従来例のウィービング動作の中心軸線が
開先の中央部に位置している場合の溶接状態を示す側面
図 （ｂ）従来例のウィービング動作の中心軸線が開先の中
央部からはずれている場合の溶接状態を示す側面図
開先の中央部に位置している場合の溶接状態を示す側面
図 （ｂ）従来例のウィービング動作の中心軸線が開先の中
央部からはずれている場合の溶接状態を示す側面図
【図６】（ａ）ウィービング動作の中心軸線が開先の中
央部に位置している場合の溶接電圧の波形図 （ｂ）ウィービング動作の中心軸線が開先の中央部から
はずれている場合の溶接電圧の波形図
央部に位置している場合の溶接電圧の波形図 （ｂ）ウィービング動作の中心軸線が開先の中央部から
はずれている場合の溶接電圧の波形図
１ 溶接トーチ ２ 被溶接物 ３ 溶接電圧検出器 ４ 溶接電流器 ５ 位相検出器 ６ パルス判定器 ７ パルス弁別器 ８ アークセンサ本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−185574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−174269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−168475（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−30811（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/127 B23K 9/09 B23K 9/12
Claims (8)
- 【請求項１】周期運動する溶接トーチと、前記溶接トー
チと被溶接物間の電圧を検出する溶接電圧検出器と、周
期運動の位相を検出する位相検出器と、設定された電圧
値と前記溶接電圧検出器により検出された溶接電圧とを
比較し設定電圧より溶接電圧が小さいときベース部であ
り、大きいときパルス部であることを判定するパルス判
定器と、前記溶接電圧検出器により検出された溶接電圧
のパルス周波数が設定周波数より高いとき高周波パルス
であり低いとき低周波パルスであることを弁別するパル
ス弁別器とを備え、前記パルス弁別器が低周波パルスと
弁別したときは前記パルス判定器により判定されたベー
ス部の溶接電圧値から、前記パルス弁別器が高周波パル
スと弁別したときは前記パルス判定器により判定された
パルス部の溶接電圧値から、溶接トーチと被溶接物との
相対位置を検出するアークセンサ本体を備えたアークセ
ンサ装置。 - 【請求項２】アークセンサ本体はパルス弁別器が高周波
パルスと弁別したとき、溶接進行方向に対して右側で出
力したパルス部と、左側で出力したパルス部の溶接電圧
値の差から溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出
し、パルス弁別器が低周波パルスと弁別したとき、溶接
進行方向に対して右側で出力したベース部と、左側で出
力したベース部の溶接電圧値の差から溶接トーチと被溶
接物との相対位置を検出する請求項１のアークセンサ装
置。 - 【請求項３】周期運動する溶接トーチと、前記溶接トー
チと被溶接物間を流れる電流を検出する溶接電流検出器
と、周期運動の位相を検出する位相検出器と、設定され
た電流値と前記溶接電流検出器により検出された溶接電
流とを比較し設定電流より溶接電流が小さいときベース
部であり、大きいときパルス部であることを判定するパ
ルス判定器と、前記溶接電流検出器により検出された溶
接電流のパルス周波数が設定周波数より高いとき高周波
パルスであり低いとき低周波パルスであることを弁別す
るパルス弁別器とを備え、前記パルス弁別器が低周波パ
ルスと弁別したときは前記パルス判定器により判定され
たベース部の溶接電流値から、前記パルス弁別器が高周
波パルスと弁別したときは前記パルス判定器により判定
されたパルス部の溶接電流値から、溶接トーチと被溶接
物との相対位置を検出するアークセンサ本体を備えたア
ークセンサ装置。 - 【請求項４】アークセンサ本体はパルス弁別器が高周波
パルスと弁別したとき、溶接進行方向に対して右側で出
力したパルス部と、左側で出力したパルス部の溶接電流
値の差から溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出
し、パルス弁別器が低周波パルスと弁別したとき、溶接
進行方向に対して右側で出力したベース部と、左側で出
力したベース部の溶接電流値の差から溶接トーチと被溶
接物との相対位置を検出する請求項３のアークセンサ装
置。 - 【請求項５】周期運動する溶接トーチと、前記溶接トー
チと被溶接物間の電圧を検出する溶接電圧検出器と、前
記溶接トーチと被溶接物間を流れる溶接電流を検出する
溶接電流検出器と、周期運動の位相を検出する位相検出
器と、設定された電流値と前記溶接電流検出器により検
出された溶接電流とを比較し設定電流より溶接電流が小
さいときベース部であり、大きいときパルス部であるこ
とを判定するパルス判定器と、前記溶接電流検出器によ
り検出された溶接電流のパルス周波数が設定周波数より
高いとき高周波パルスであり低いとき低周波パルスであ
ることを弁別するパルス弁別器とを備え、前記パルス弁
別器が低周波パルスと弁別したときは前記パルス判定器
により判定されたベース部の溶接電圧値から、前記パル
ス弁別器が高周波パルスと弁別したときは前記パルス判
定器により判定されたパルス部の溶接電圧値から、溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出するアークセンサ
本体を備えたアークセンサ装置。 - 【請求項６】アークセンサ本体はパルス弁別器が高周波
パルスと弁別したとき、溶接進行方向に対して右側で出
力したパルス部と、左側で出力したパルス部の溶接電圧
値の差から溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出
し、パルス弁別器が低周波パルスと弁別したとき、溶接
進行方向に対して右側で出力したベース部と、左側で出
力したベース部の溶接電圧値の差から溶接トーチと被溶
接物との相対位置を検出する請求項５のアークセンサ装
置。 - 【請求項７】周期運動する溶接トーチと、前記溶接トー
チと被溶接物間の電圧を検出する溶接電圧検出器と、前
記溶接トーチと被溶接物間を流れる溶接電流を検出する
溶接電流検出器と、周期運動の位相を検出する位相検出
器と、設定された電圧値と前記溶接電圧検出器により検
出された溶接電圧とを比較し設定電圧より溶接電圧が小
さいときベース部であり、大きいときパルス部であるこ
とを判定するパルス判定器と、前記溶接電圧検出器によ
り検出された溶接電圧のパルス周波数が設定周波数より
高いとき高周波パルスであり低いとき低周波パルスであ
ることを弁別するパルス弁別器とを備え、前記パルス弁
別器が低周波パルスと弁別したときは前記パルス判定器
により判定されたベース部の溶接電流値から、前記パル
ス弁別器が高周波パルスと弁別したときは前記パルス判
定器により判定されたパルス部の溶接電流値から、溶接
トーチと被溶接物との相対位置を検出するアークセンサ
本体を備えたアークセンサ装置。 - 【請求項８】アークセンサ本体はパルス弁別器が高周波
パルスと弁別したとき、溶接進行方向に対して右側で出
力したパルス部と、左側で出力したパルス部の溶接電流
値の差から溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出
し、パルス弁別器が低周波パルスと弁別したとき、溶接
進行方向に対して右側で出力したベース部と、左側で出
力したベース部の溶接電流値の差から溶接トーチと被溶
接物との相対位置を検出する請求項７のアークセンサ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31046695A JP3248417B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | アークセンサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31046695A JP3248417B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | アークセンサ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150271A JPH09150271A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3248417B2 true JP3248417B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=18005593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31046695A Expired - Fee Related JP3248417B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | アークセンサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3248417B2 (ja) |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP31046695A patent/JP3248417B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09150271A (ja) | 1997-06-10 |
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