JPH0118833B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0118833B2 JPH0118833B2 JP57200232A JP20023282A JPH0118833B2 JP H0118833 B2 JPH0118833 B2 JP H0118833B2 JP 57200232 A JP57200232 A JP 57200232A JP 20023282 A JP20023282 A JP 20023282A JP H0118833 B2 JPH0118833 B2 JP H0118833B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- control device
- frequency
- heat input
- phenomenon
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 66
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
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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
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高周波電縫溶接における溶接現象の
制御装置に関する。
制御装置に関する。
一般に高周波電縫溶接における入熱は、被溶接
材の寸法変動、キヤンバー、成形状態により変動
し、溶接部の品質が変化する。そのため熟練した
作業者が発振管の陽極電圧、電流を指標としつ
つ、管の材質、寸法等に応じて溶接部の火色或い
は溶接ビードの外観形状を目視監視しその判断の
もとに溶接条件を設定していた。又他の方法とし
て溶接電流あるいは溶接継目部の温度を計測し、
それらが設定値と一致するように溶接電流あるい
は溶接速度を調節する技術が行なわれてきた。し
かし、いずれも溶接現象変動の基本的要因を把握
していなかつた結果、充分な制御あるいは監視を
行なうに足るものではなかつた。
材の寸法変動、キヤンバー、成形状態により変動
し、溶接部の品質が変化する。そのため熟練した
作業者が発振管の陽極電圧、電流を指標としつ
つ、管の材質、寸法等に応じて溶接部の火色或い
は溶接ビードの外観形状を目視監視しその判断の
もとに溶接条件を設定していた。又他の方法とし
て溶接電流あるいは溶接継目部の温度を計測し、
それらが設定値と一致するように溶接電流あるい
は溶接速度を調節する技術が行なわれてきた。し
かし、いずれも溶接現象変動の基本的要因を把握
していなかつた結果、充分な制御あるいは監視を
行なうに足るものではなかつた。
本出願人が先に出願した特開昭52−111851中に
詳述されているごとく、溶接点は種々の溶接条件
の下にこの条件に対応して周期的に位置変動す
る。具体的には、入熱レベルが低い場合、溶接点
の位置変動はほとんどなく、また入熱レベルが高
い場合は溶接点の位置はある振幅及び周期で変動
する。溶接点の位置変動のほとんどないものを第
１種の溶接現象位置変動の振幅及び周期の小さい
ものを第２種の溶接現象、大きいものを第３種の
溶接現象として区別している。溶接中に起こつて
いるこれら溶接現象を正確に把握して溶接条件を
制御し、望ましい一定の溶接現象のもとで溶接を
行えば、安定した良好な品質が得られる。この第
１種〜第３種のどの溶接現象が望ましいかは被溶
接材の材質、寸法等によつて決まる。
詳述されているごとく、溶接点は種々の溶接条件
の下にこの条件に対応して周期的に位置変動す
る。具体的には、入熱レベルが低い場合、溶接点
の位置変動はほとんどなく、また入熱レベルが高
い場合は溶接点の位置はある振幅及び周期で変動
する。溶接点の位置変動のほとんどないものを第
１種の溶接現象位置変動の振幅及び周期の小さい
ものを第２種の溶接現象、大きいものを第３種の
溶接現象として区別している。溶接中に起こつて
いるこれら溶接現象を正確に把握して溶接条件を
制御し、望ましい一定の溶接現象のもとで溶接を
行えば、安定した良好な品質が得られる。この第
１種〜第３種のどの溶接現象が望ましいかは被溶
接材の材質、寸法等によつて決まる。
さて、溶接点の周期的位置変動に伴つて高周波
回路のインピーダンスが変動するため、高周波発
振周波数、高周波発振周期、高周波電圧電流位相
差、あるいは高周波電力（以下、これら高周波発
振周波数等を高周波溶接特性信号と称する）に変
動を生じる。すなわち前記種々の溶接現象に対応
して高周波溶接特性信号が変動する。したがつて
高周波溶接特性の中から適宜選択した信号を捉
え、かつその入力信号を処理して高周波溶接特性
信号の変動分を検出することによつてどのタイプ
の溶接現象が生じているかを監視し、さらに好適
な溶接が行なわれる様に溶接条件を制御すること
ができる。
回路のインピーダンスが変動するため、高周波発
振周波数、高周波発振周期、高周波電圧電流位相
差、あるいは高周波電力（以下、これら高周波発
振周波数等を高周波溶接特性信号と称する）に変
動を生じる。すなわち前記種々の溶接現象に対応
して高周波溶接特性信号が変動する。したがつて
高周波溶接特性の中から適宜選択した信号を捉
え、かつその入力信号を処理して高周波溶接特性
信号の変動分を検出することによつてどのタイプ
の溶接現象が生じているかを監視し、さらに好適
な溶接が行なわれる様に溶接条件を制御すること
ができる。
本発明の目的は前記監視および制御装置を更に
改良し、高精度でかつ簡単な回路構成から成る高
周波電縫溶接現象の制御装置を提供するものであ
る。本発明の要旨は、高周波溶接特性信号の変動
分を検出してこれを整流し、該整流出力値によつ
て、高周波電縫溶接における溶接現象の制御を行
なうにある。
改良し、高精度でかつ簡単な回路構成から成る高
周波電縫溶接現象の制御装置を提供するものであ
る。本発明の要旨は、高周波溶接特性信号の変動
分を検出してこれを整流し、該整流出力値によつ
て、高周波電縫溶接における溶接現象の制御を行
なうにある。
以下図面を参照して本発明の詳細を説明する。
第１図は本発明による高周波溶接現象監視及び制
御装置の一例であり、高周波溶接特性信号として
高周波電力を使用した場合の例を示す。高周波電
力検出器１からの検出信号をフイルター２にて信
号中の高周波成分及び直流成分を除き、溶接点の
位置変動成分を抽出し、整流器３に入力させる。
高周波溶接特性信号を検出する各検出端の取付位
置は高周波発振回路内であれば特に限定されな
い。溶接現象と、整流器３からの出力とは第２図
に示すごとく比例関係が成立する。つまり溶接現
象第１種は溶接点の位置変動はほとんどない為高
周波電力も変動しない。従つて整流器３からの出
力値は低いレベルである。第３種になると溶接点
の位置変動が大きいことから高周波電力の変動分
も大となり整流出力は大きな値となる。実施例で
は第１種傾向から第３種傾向までの整流出力の範
囲は第３種（２次電力の変動周波数300Hz）での
整流出力値を100％とすると第１種（２次電力の
変動周波数10Hz）では10％程度である。整流器３
からの出力は、表示器４に入力してその値を監視
することができる。又溶接現象を段階的に表示す
る場合は、各段階毎にあるレベルを設け、整流器
３よりの出力値と比較演算することで容易に達成
可能であり、各段階毎に表示すればオペレータは
これらの表示をみながら適正溶接条件を設定する
ことが可能となる。又必要に応じて表示器４の値
又はこれを演算して得た段階別表示を記録するこ
とができる。又整流器３からの信号を入熱制御装
置５に入力し、自動的に適正溶接条件に制御す
る。入熱制御装置５は演算増巾器等により構成さ
れ、目標溶接現象設定値と、整流器３よりの出力
値とを比較して適正入熱を指示する。この指示は
サイリスタ式交流電力制御装置６に入力し、サイ
リスタの点弧位相を制御して発振管のブレート電
圧を制御し、入熱の制御を行う。
第１図は本発明による高周波溶接現象監視及び制
御装置の一例であり、高周波溶接特性信号として
高周波電力を使用した場合の例を示す。高周波電
力検出器１からの検出信号をフイルター２にて信
号中の高周波成分及び直流成分を除き、溶接点の
位置変動成分を抽出し、整流器３に入力させる。
高周波溶接特性信号を検出する各検出端の取付位
置は高周波発振回路内であれば特に限定されな
い。溶接現象と、整流器３からの出力とは第２図
に示すごとく比例関係が成立する。つまり溶接現
象第１種は溶接点の位置変動はほとんどない為高
周波電力も変動しない。従つて整流器３からの出
力値は低いレベルである。第３種になると溶接点
の位置変動が大きいことから高周波電力の変動分
も大となり整流出力は大きな値となる。実施例で
は第１種傾向から第３種傾向までの整流出力の範
囲は第３種（２次電力の変動周波数300Hz）での
整流出力値を100％とすると第１種（２次電力の
変動周波数10Hz）では10％程度である。整流器３
からの出力は、表示器４に入力してその値を監視
することができる。又溶接現象を段階的に表示す
る場合は、各段階毎にあるレベルを設け、整流器
３よりの出力値と比較演算することで容易に達成
可能であり、各段階毎に表示すればオペレータは
これらの表示をみながら適正溶接条件を設定する
ことが可能となる。又必要に応じて表示器４の値
又はこれを演算して得た段階別表示を記録するこ
とができる。又整流器３からの信号を入熱制御装
置５に入力し、自動的に適正溶接条件に制御す
る。入熱制御装置５は演算増巾器等により構成さ
れ、目標溶接現象設定値と、整流器３よりの出力
値とを比較して適正入熱を指示する。この指示は
サイリスタ式交流電力制御装置６に入力し、サイ
リスタの点弧位相を制御して発振管のブレート電
圧を制御し、入熱の制御を行う。
本発明装置によれば溶接現象の変動分をリアル
タイムで一定に制御することが可能である。これ
まで述べてきた溶接現象制御装置はサーマツール
方式の高周波電縫溶接にも高周波誘導溶接にも適
用でき、又電縫溶接であればパイプに限らず形鋼
の溶接等にも充分有効であることは言うまでもな
い。
タイムで一定に制御することが可能である。これ
まで述べてきた溶接現象制御装置はサーマツール
方式の高周波電縫溶接にも高周波誘導溶接にも適
用でき、又電縫溶接であればパイプに限らず形鋼
の溶接等にも充分有効であることは言うまでもな
い。
以上の説明で明らかなように本発明の装置を用
いることにより、作業者は溶接部の火色或いは溶
接ビート外観形状等の目視監視或いは高速度カメ
ラ等による定性的な観察によらず本発明の装置に
より自動的に短時間で溶接入熱等を調整でき、通
電初期の立上り時間等を短くできる結果作業効率
が良くなる。また溶接現象を溶接中連続して安定
に保つことができ、これによつて歩留が極めて向
上するうえ、偏平不良、UST不良、水圧試験時
の水圧不良等を著しく軽減することができ、電縫
溶接に対する信頼性を向上せるものである。さら
に表示器により定量的に溶接現象の種類を判別で
きるため、肉体的疲労が少ない。また溶接特性値
をデータとして記録保存することにより、溶接部
品質等の管理に有効である。更に特別に作業者の
熟練を必要とすることもない。
いることにより、作業者は溶接部の火色或いは溶
接ビート外観形状等の目視監視或いは高速度カメ
ラ等による定性的な観察によらず本発明の装置に
より自動的に短時間で溶接入熱等を調整でき、通
電初期の立上り時間等を短くできる結果作業効率
が良くなる。また溶接現象を溶接中連続して安定
に保つことができ、これによつて歩留が極めて向
上するうえ、偏平不良、UST不良、水圧試験時
の水圧不良等を著しく軽減することができ、電縫
溶接に対する信頼性を向上せるものである。さら
に表示器により定量的に溶接現象の種類を判別で
きるため、肉体的疲労が少ない。また溶接特性値
をデータとして記録保存することにより、溶接部
品質等の管理に有効である。更に特別に作業者の
熟練を必要とすることもない。
第１図は本発明の装置例を示す図、第２図は本
発明装置の基本となる高周波溶接特性信号変動分
の整流出力と溶接現象との関係を示す図である。 第１図中、１：高周波電力検出器、２：フイル
ター、３：整流器、４：表示器、５：入熱制御装
置、６：サイリスタ式電力制御装置である。
発明装置の基本となる高周波溶接特性信号変動分
の整流出力と溶接現象との関係を示す図である。 第１図中、１：高周波電力検出器、２：フイル
ター、３：整流器、４：表示器、５：入熱制御装
置、６：サイリスタ式電力制御装置である。
Claims (1)
- １ 溶接点の周期的位置変動を検出してその検出
信号により高周波電縫溶接現象を制御する装置に
おいて、前記周期的位置変動に伴つて周期変動す
る高周波溶接特性信号を検出する検出器と、該検
出器が出力する高周波溶接特性信号から溶接点の
位置変動成分を抽出するフイルターと、該フイル
ターの出力を整流する整流器と、該整流器の出力
値と目標溶接現象設定値とを比較演算する入熱制
御装置と、該入熱制御装置の出力を入力し溶接入
熱を制御する交流電力制御装置とを備えたことを
特徴とする高周波電縫溶接現象制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20023282A JPS58100985A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 高周波電縫溶接現象制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20023282A JPS58100985A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 高周波電縫溶接現象制御装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1950379A Division JPS5817711B2 (ja) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | 高周波電縫溶接現象監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100985A JPS58100985A (ja) | 1983-06-15 |
| JPH0118833B2 true JPH0118833B2 (ja) | 1989-04-07 |
Family
ID=16421003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20023282A Granted JPS58100985A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 高周波電縫溶接現象制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58100985A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61135490A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-23 | Nippon Steel Corp | 高周波溶接入熱自動制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5379746A (en) * | 1976-12-25 | 1978-07-14 | Nippon Steel Corp | Monitor device and controller of high frequency electric seam welding phenomenon |
| JPS542240A (en) * | 1977-06-07 | 1979-01-09 | Nippon Steel Corp | Supervisory unit of high frequency wave electric welding phenomena |
| JPS5411054A (en) * | 1977-06-28 | 1979-01-26 | Nippon Steel Corp | Monitoring for high frequency electric welding phenomenon and nomitor-control equipment |
-
1982
- 1982-11-15 JP JP20023282A patent/JPS58100985A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5379746A (en) * | 1976-12-25 | 1978-07-14 | Nippon Steel Corp | Monitor device and controller of high frequency electric seam welding phenomenon |
| JPS542240A (en) * | 1977-06-07 | 1979-01-09 | Nippon Steel Corp | Supervisory unit of high frequency wave electric welding phenomena |
| JPS5411054A (en) * | 1977-06-28 | 1979-01-26 | Nippon Steel Corp | Monitoring for high frequency electric welding phenomenon and nomitor-control equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58100985A (ja) | 1983-06-15 |
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