JPH0377031B2 - - Google Patents

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JPH0377031B2
JPH0377031B2 JP60163952A JP16395285A JPH0377031B2 JP H0377031 B2 JPH0377031 B2 JP H0377031B2 JP 60163952 A JP60163952 A JP 60163952A JP 16395285 A JP16395285 A JP 16395285A JP H0377031 B2 JPH0377031 B2 JP H0377031B2
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JP
Japan
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trailing
nozzle
electrode
integral value
arc
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60163952A
Other languages
English (en)
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JPS6224869A (ja
Inventor
Yuji Sugitani
Masao Kobayashi
Masatomo Murayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP16395285A priority Critical patent/JPS6224869A/ja
Publication of JPS6224869A publication Critical patent/JPS6224869A/ja
Publication of JPH0377031B2 publication Critical patent/JPH0377031B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、2電極回転アーク隅肉溶接方法に
関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
垂直板と水平板とを2電極回転アーク隅肉溶接
する方法として、例えば、特願昭60−161977号
(以下、先行発明という)を先に提案した。以下、
先行発明という)を先に提案した。以下、先行発
明を第1図を参照しながら説明する。先行発明
は、垂直板1と水平板2とによつて形成される開
先に先行ノズル3Aを向け、先行電極4Bを先行
ノズル3Aの中心軸線から偏位させて前記開先に
向けてシールドガスと共に供給し、先行ノズル3
Aを回転させながら先行電極4Bと前記開先との
間に先行アークを発生させて下層ビード5Aを形
成し、先行ノズル3Aの溶接進行方向上流側に、
先行ノズル3Aと間隔をあけて後行ノズル3Bを
設け、後行ノズル3Bを下層ビード5Aに向け、
後行電極4Bを後行ノズル3Bの中心軸線から偏
位させて下層ビード5Aに向けてシールドガスと
共に供給し、後行ノズル3Bを回転させながら後
行電極4Bと下層ビード5Aとの間に後行アーク
を発生させて下層ビード5A上に上層ビード5B
を形成して、垂直板1と水平板2とを特定条件の
基で隅肉溶接するものである。
上述のような2電極回転アーク隅肉溶接方法に
よれば、単電極回転アーク隅肉溶接方法に比べ
て、第6図に示すように、溶接ビードの垂直脚長
l1およびl2を長く形成することができ、且つ、溶
接速度を増大させることができる。この場合、後
行ノズル3Bの倣い制御が重要であるが、後行ノ
ズル3Bの正確な倣い制御が行なえる2電極回転
アーク隅肉溶接方法は、未だ提案されていない。
〔発明の目的〕
従つて、この発明の目的は、後行ノズルの倣い
制御が正確に行なえる2電極回転アーク隅肉溶接
方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明は、垂直板と水平板とによつて形成さ
れる開先の先行ノズルを向け、先行電極を前記先
行ノズルの中心軸線から偏位させて前記開先に向
けてシールドガスと共に供給し、前記先行ノズル
を回転させながら前記先行電極と前記開先との間
に先行アークを発生させて下層ビードを形成し、
前記先行ノズルの溶接進行方向上流側に、前記先
行ノズルと間隔をあけて後行ノズルを設け、前記
後行ノズルを前記下層ビードに向け、後行電極を
前記後行ノズルの中心軸線から偏位させて前記下
層ビードに向けてシールドガスと共に供給し、前
記後行ノズルを回転させながら前記後行電極と前
記下層ビードとの間に後行アークを発生させて前
記下層ビード上に上層ビードを形成し、前記後行
電極と前記下層ビードとの間の後行アーク電圧お
よび後行アーク電流の何れか1つの変動値を検出
し、前記検出した変動値を、前記後行電極の前記
溶接進行方向に対する最前方位置Cf、最右側位置
Rおよび最左側位置Lを中心としてそれぞれ所定
範囲にわたつて積分して、前側積分値Scf、右側
積分値SRおよび左側積分値SLを演算し、前記右側
積分値SRと前記左側積分値SLとの間の差を演算
し、前記差の演算値SR−SLが零になるように前記
後行ノズルを前記開先の幅方向に移動し、前記前
側積分値Scfと予め設定された基準電圧E0との間
の差を演算し、そして、前記差の演算値Scf−E0
が零になるように前記後行ノズルをその軸方向に
移動させ、前記後行アークの回転直径DTを、
(WL−8mm)および1mmのうちの何れか大きい方
から(WL+6mm)(但し、WL:下層ビード幅)
の範囲に維持することに特徴を有する。
〔発明の構成〕
次に、この発明の一実施態様を図面を参照しな
がら説明する。
第2図は、この発明の一実施態様のブロツク
図、第3図Aは、この発明の一実施態様によつ
て、下層ビード5A上に上層ビードを形成してい
る状態を示す正面図である。
第2図および第3図Aにおいて、アーク電圧検
出器6は、下層ビード5Aと、所定速度で回転す
る後行電極4Bとの間の電圧、即ち、後行アーク
電圧Eを検出する。切換え器7は、アーク電圧検
出器6によつて検出された後行アーク電圧Eを、
後述する制御器からの指令信号によつて左側、右
側、前側にそれぞれ切り換える。制御器8は、溶
接電極位置検出器9によつて検出された後行電極
4Bの位置信号に基づいて、切換え器7を作動さ
せる。右側、左側、前側積分器10A,10B,
10Cは、切換え器7によつて切り換えられた後
行アーク電圧を積分して、右側、左側、前側積分
値SR,SL,Scfを得る。積分範囲設定器11は、
前記積分器10A〜10Cによる後行アーク電圧
の積分範囲を制御器8に予め設定する。積分回数
設定器12は、前記積分器10A〜10Cによる
積分を、後行ノズル3Bが何回転するごとに行な
うかを制御器8に予め設定する。
右側、左側、前側記憶器13A,13B,13
Cは、前側積分値SR,SL,Scfをそれぞれ記憶す
る。第1差動増幅器14、右側記憶器13Aによ
つて記憶された右側積分値SRと左側記憶器13B
によつて記憶された左側積分値SLとの間の差を演
算する。X軸ドライバー15は、前記差の演算値
SR−SLが零になるように、後行ノズル3Bを下層
ビード5Aの幅方向、即ち、X軸方向に移動させ
るためのX軸モータ16を駆動する。
一方、第2差動増幅器17は、前側記憶器13
Cによつて記憶された前側積分値Scfと基準電圧
設定器18によつて予め設定されている基準電圧
E0(後行電極4Aと下層ビード5Aとが所定距離
だけ離れているときのアーク電圧に相当)との間
の差を演算する。Y軸ドライバー19は、前記差
の演算値Scf−E0が零となるように、後行ノズル
3Bをその軸線方向、即ち、Y軸方向に移動させ
るためのY軸モータ20を駆動する。
ここで、積分範囲を90°に設定し、積分回数の
設定を1とした場合の後行ノズル3Bの倣い制御
について説明する。第3図Aに示すように、後行
ノズル3Bの中心軸線が、下層ビード5Aの幅方
向中央部(開先中央部)に向いている場合には、
アーク電圧検出器6によつて検出される後行アー
ク電圧Eは、第4図Aに示すように、後行電極4
Bが垂直板1および水平板2に最も接近したとき
に最小となり、そして、これら以外のときに一定
となる。
第4図Aにおける後行電極4Bの位置R,Cr
LおよびCfについて、後行ノズル3Bの上端側か
ら見た後行電極4Bの位置を示す第5図を参照し
ながら説明する。Rは、後行電極4Bが垂直板1
に最も接近したときの電極位置(最右側位置)を
示し、Crは、後行電極4Bの溶接進行方向最後方
位置を示し、Lは、後行電極4Bが水平板2に最
も接近したときの電極位置(最左側位置)を示
し、そして、Cfは、後行電極4Bの溶接進行方向
最前方位置を示す。
このようなことから、上記右側積分値SRは、
(R)点を中心として±45°の範囲の後行アーク電
圧の積分値、上記左側積分値SLは、(L)点を中心と
して±45°の範囲の後行アーク電圧の積分値、上
記前側積分値Scfは、(Cf)点を中心として±45°の
範囲の後行アーク電圧の積分値となる。第5図
に、右側積分値の積分期間、左側積分値の積分期
間および前側積分期間をそれぞれ示す。
次に、第3図Bに示すように、後行ノズル3B
がX軸方向にそつて垂直板1側に片寄つた場合に
は、アーク電圧検出器6によつて検出される後行
アーク電圧Eは、第4図Bに示すように、後行電
極4Bが垂直板1および水平板2に接近するにつ
れて減少するが、後行電極4Bが垂直板1に最も
接近したときの後行アーク電圧は、後行電極4B
が水平板2に最も接近したときの後行アーク電圧
より小さい。従つて、右側積分値SRは、左側積分
値SLに比べて小さい。これら積分値SRとSLとの間
の差は、第1差動増幅器14によつて演算され、
前記差の演算値SR−SLが零になるようにX軸ドラ
イバー15によつてX軸モータ16が駆動され
る。これによつて、後行ノズル3Bが開先幅方向
中央部に向かつて移動する。
次に、第3図Cに示すように、後行ノズル3B
がX軸方向にそつて水平板2側に片寄つた場合に
は、アーク電圧検出器6によつて検出される後行
アーク電圧Eは、第4図Cに示すように、右側積
分値SRの方が、左側積分値SLより大きくなる。こ
れら積分値SRとSLとの間の差は、第1差動増幅器
14によつて演算され、前記差の演算値SR−SL
零になるようにX軸ドライバー15によつてX軸
モータ16が駆動される。これにより、先行ノズ
ル3Bが開先幅方向中央部に向かつて移動する。
次に、後行ノズル3BのY軸方向の位置が変化
すると、第2差動増幅器17によつて、前側積分
値Scfと基準電圧E0との間の差が演算され、前記
差の演算値Scf−E0が零になるようにY軸ドライ
バー19によつてY軸モータ20が駆動される。
これにより、後行ノズル3Bの高さ制御が行なわ
れる。
このようにして、後行ノズル3のX軸およびY
軸方向における倣い制御が、後行ノズル3Bの1
回転ごとに正確に行なわれる。
なお、上述した一実施態様の説明を補足する。
この実施態様は、アーク電圧を変動値とした場
合であるが、アーク電流(溶接電流)を変動値と
しても良い。アーク電流からなる変動値と基準電
圧との比較の根拠は、以下の通りである。即ち、
第2図の各積分器10A,10B,10Cによつ
て得られる積分値は電圧である。即ち、アーク電
流は、通常、シヤントホール素子等の検出手段に
よつて検出され、最終的に各積分器10A,10
B,10Cに入力されるのは電圧である。一方、
基準電圧は、基準アーク電流(基準溶接電流)に
相当する電圧の所定の条件、即ち、所定のノズル
回転速度および積分領域等の条件での積分値であ
る。従つて、アーク電流の変動値と基準電圧との
比較は問題なく行える。
アークの回転速度の最適値は、溶接電流、溶接
ビードの脚長等の条件により異なるが、ある指定
のワークに対しては、アークの回転速度は、通常
一定に維持する。
積分期間は、アークの回転速度と積分範囲によ
つて変化する。従つて、積分期間の調整は、アー
クの回転速度と積分範囲の応じて、積分器のゲイ
ンを変えることによつて行う。
次に、後行アークの回転直径DTを(WL−8
mm)および1mmのうちの何れか大きい方から
(WL+6mm)の範囲に限定した理由について説明
する。なお、WLは、第6図に示すように、下層
ビード5Aの幅を示す。
後行アークの回転直径DTが前記下限値未満で
は、十分な溶込みが確保できず、且つ、右側積分
値SRと左側積分値SLとの間の差が明確に生じない
ために後行ノズル3Bの倣い制御が正確に行なえ
ない。一方、後行アークの回転直径DTが前記上
限値を超えると、後行アークが垂直板1および水
平板2に接近し過ぎるために、特に、垂直板1側
にアンダーカツトが生じ易すくなる。従つて、こ
の発明においては、後行アークの回転直径DT
上述したように限定した。
以上の実施態様は、アーク電圧を検出して後行
電極の倣い制御を行なうものであるが、アーク電
流を検出して後行電極の倣い制御を行なつても良
く、また、溶接電極は、消耗、非消耗の何れであ
つても良い。
〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、後行
ノズルのX軸およびY軸方向の倣い制御が正確に
行なえるといつた有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、先行発明によつて隅肉溶接を行なつ
ている状態を示す斜視図、第2図は、この発明の
一実施態様のブロツク図、第3図A,B,Cは、
回転アークにより隅肉溶接を行なつている状態を
示す正面図、第4図A,B,Cは、後行電極位置
と後行アーク電圧との関係を示すグラフ、第5図
は、後行電極の回転位置を示す平面図、第6図
は、下層ビードの幅を示す断面図である。図面に
おいて、 1……垂直板、2……水平板、3A……先行ノ
ズル、3B……後行ノズル、4A……先行電極、
4B……後行電極、5A……下層ビード、5B…
…上層ビード、6……アーク電圧検出器、7……
切換え器、8……制御器、9……電極位置検出
器、10A……右側積分器、10B……左側積分
器、10C……前側積分器、11……積分範囲設
定器、12……積分回数設定器、13A……右側
記憶器、13B……左側記憶器、13C……前側
記憶器、14……第1差動増幅器、15……X軸
ドライバー、16……X軸モータ、17……第2
差動増幅器、18……基準電圧設定器、19……
Y軸ドライバー、20……Y軸モータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 垂直板と水平板とによつて形成される開先に
    先行ノズルを向け、先行電極を前記先行ノズルの
    中心軸線から偏位させて前記開先に向けてシール
    ドガスと共に供給し、前記先行ノズルを回転させ
    ながら前記先行電極と前記開先との間に先行アー
    クを発生させて下層ビードを形成し、前記先行ノ
    ズルの溶接進行方向上流側に、前記先行ノズルと
    間隔をあけて後行ノズルを設け、前記後行ノズル
    を前記下層に向け、後行電極を前記後行ノズルの
    中心軸線から偏位させて前記下層ビードに向けて
    シールドガスと共に供給し、前記後行ノズルを回
    転させながら前記後行電極と前記下層ビードとの
    間に後行アークを発生させて前記下層ビード上に
    上層ビードを形成し、前記後行電極と前記下層ビ
    ードとの間の後行アーク電圧および後行アーク電
    流のうちの何れか1つの変動値を検出し、前記検
    出した変動値を、前記後行電極の溶接進行方向に
    対する最前方位置Cf、最右側位置Rおよび最左側
    位置Lを中心としてそれぞれ所定範囲にわたつて
    積分して、前側積分値Scf、右側積分値SRおよび
    左側積分値SLを演算し、前記右側積分値SRと前記
    左側積分値SLとの間の差を演算し、前記差の演算
    値SR−SLが零となるように前記後行ノズルを前記
    開先の幅方向に移動し、前記前側積分値Scfと予
    め設定された基準電圧E0との間の差を演算し、
    そして、前記差の演算値Scf−E0が零になるよう
    に前記後行ノズルをその軸方向に移動させ、前記
    後行アークの回転直径DTを、WL−8mmおよび1
    mmのうちの何れか大きい方から(WL+6mm)(但
    し、WL:下層ビード幅)の範囲に維持すること
    を特徴とする2電極回転アーク隅肉溶接方法。
JP16395285A 1985-07-26 1985-07-26 2電極回転ア−ク隅肉溶接方法 Granted JPS6224869A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5991877A (ja) * 1982-09-16 1984-05-26 アンシユタルト・フユ−ア・フエルメントテクノロジ− ホツプから圧縮製品を製造する方法
JPS59215279A (ja) * 1983-05-20 1984-12-05 Mitsubishi Electric Corp ア−ク溶接方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5991877A (ja) * 1982-09-16 1984-05-26 アンシユタルト・フユ−ア・フエルメントテクノロジ− ホツプから圧縮製品を製造する方法
JPS59215279A (ja) * 1983-05-20 1984-12-05 Mitsubishi Electric Corp ア−ク溶接方法

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JPS6224869A (ja) 1987-02-02

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