JPH0426940B2 - - Google Patents
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- JPH0426940B2 JPH0426940B2 JP57033428A JP3342882A JPH0426940B2 JP H0426940 B2 JPH0426940 B2 JP H0426940B2 JP 57033428 A JP57033428 A JP 57033428A JP 3342882 A JP3342882 A JP 3342882A JP H0426940 B2 JPH0426940 B2 JP H0426940B2
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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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/30—Vibrating holders for electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は溶接トーチまたは溶接ワイヤを揺動さ
せながら溶接する開先線倣い溶接装置に関する。 〔従来の技術〕 溶接ワイヤを揺動させる溶接において、揺動の
中心が開先の中心からずれている場合には不完全
な溶接となるので、揺動の両端部において溶接電
流を積分して、両積分値が合致する方向に揺動中
心をずらして揺動中心を実質上開先中心に自動位
置決めすることが提案されている。たとえば特公
昭53−11502号公報、特公昭53−17542号公報およ
び特開昭54−26261号公報に、この種の揺動中心
調整が提案されている。 この種の揺動中心調整においては、揺動の右端
と左端のそれぞれにおける溶接電流の積分値を比
較して右端の積分値が左端のそれより大きいと揺
動の中心が右端にずれていると見なし、その逆の
ときには左側にずれていると見なして、それぞれ
揺動中心を左および右に移す。しかして、この積
分値比較により揺動中心のずれを比較する方式で
は、溶接電流を積分するタイミングの設定がむつ
かしく、安定した精度の高い開先倣い制御がむつ
かしい。 例えば、前記特公昭53−17542号公報には、揺
動左端で１つのスイツチを閉じて溶接電流に比例
する電圧を１つの積分コンデンサに与え、揺動右
端でもう１つのスイツチを閉じて溶接電流に比例
する電圧をもう１つの積分コンデンサに与えて、
各端の溶接電流を各別に積分するとしているが、
２つのスイツチを揺動左端と右端で閉じる自動回
路の提示はなく、正確にしかも自動的に各スイツ
チを揺動左、右端で選択的に閉じる技術が未解決
である。加えて、仮に揺動左、右端で正確にしか
も自動的に各スイツチを選択的に閉じる自動回路
が提示されたとしても、積分値に基づく揺動ずれ
検出の精度が低いという問題がある。次にその理
由を説明する。 理想状態では、溶接ワイヤの先端が開先の右壁
と左壁に最も近づいたときに溶接電流が大きいの
で揺動が右端折り返しにある間および左端折り返
しにある間のそれぞれ一定時間溶接電流を積分す
ると、両積分値の偏差は揺動のずれを示す。しか
しながら一般には、揺動機構のガタ（例えば歯車
やねじ棒のバツクラツシユ）やワイヤ巻きぐせの
ばらつきおよび曲げ矯正のばらつきなどにより、
揺動機構が右端折り返し点や左端折り返し点にあ
つても、ワイヤ先端が開先の右端壁および左端壁
に最も近い位置にあるとは限らない。したがつて
従来の積分方式の揺動中心ずれの検出では、積分
時間（溶接電流を積分する左、右端領域）を、ワ
イヤ先端が開先端に最も近い位置にあるときの溶
接電流（これが最大値である）を脱漏なく取り込
むように、折り返し点を中心とする前後に比較的
に広く設定しなければならない。しかし、積分時
間（左、右端領域）を長く（広く）設定すると、
溶接電流の最大値（端部指示値）の、積分値に対
する寄与率が大幅に低下し、その分端部検出精
度、つまりは揺動中心のずれ検出精度が低い。 このように従来の方式では、積分時間を長くす
ると検出精度が低下して揺動中心調整精度が低
く、逆に積分時間を短くすると、ワイヤ先端が開
先端に最も近い位置にあるときの溶接電流の摘出
漏れを生じて揺動中心ずれ検出を誤つてしまう。 特開昭54−106049号公報に開示の自動制御で
は、揺動左端と右端で溶接電流のピーク値をサン
プリングして、両者の差に対応して揺動中心のず
れを補正する。これによれば、揺動中心のずれ検
出が正確となる。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、トーチ高さ（ワイヤエクステンシヨ
ン）により溶接電流が変動する。この変動によ
り、ピーク値検出による揺動中心ずれの検出が誤
りになることがあり、この場合揺動中心ずれを生
じ易い。加えて、溶接電流値を一定にするため
に、トーチ高さを自動調整する技術は例えば実公
昭55−1728号に開示されており公知であるが、溶
接電流値を検出してそれが設定値とずれるとトー
チを上、下駆動するので、これを利用すると、ト
ーチ高さの自動調整により溶接電流が変動するの
で、トーチ高さの自動調整を併用しても、溶接電
流の変動による揺動中心ずれは十分には解消され
ない。 本発明は、揺動左、右端を自動検出して揺動中
心のずれ検出を容易かつ正確に行なつて、精度が
高い安定した開先倣い制御を行ない、しかも溶接
電流の変動による揺動中心ずれを防止する溶接装
置を提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の開先倣い溶接装置は、ワイヤを揺動さ
せる揺動機構１０，M3；溶接トーチ１１を昇降
させるトーチ昇降機構７〜９，M2；溶接トーチ
１１を揺動方向に駆動する揺動中心調整機構２〜
５，M1；溶接電流Ifを検出する手段SH；揺動機
構１０，M3のモータM3を駆動する揺動モータ付
勢回路１３1；トーチ昇降機構７〜９，M2のモー
タM2を駆動するトーチ昇降モータ付勢回路１３
２；揺動中心調整機構２〜５，M1のモータM1を
駆動する調整モータ付勢回路１３1；揺動幅設定
手段RWWおよび揺動位置検出手段RWDを含み、両
手段の状態に応じた揺動付勢信号を発生して揺動
モータ付勢回路１３1に与える揺動制御装置１４
３；サンプリング幅設定手段RSWを含み、該手段
の設定と揺動幅設定手段RWWおよび揺動位置検出
手段RWDの揺動幅および揺動位置とより揺動の一
方の折り返し領域と他方の折り返し領域のサンプ
リング区間ならびにサンプリング区間間の中心調
整区間およびサンプリング値リセツトタイミング
を定めるタイミング装置１５；中心調整区間とサ
ンプリング区間の間に、溶接電流Ifおよびトーチ
高さ設定値RTHに応じたモータ付勢信号をトーチ
昇降モータ付勢回路に与えるトーチ上下制御装置
１４2；および、揺動の一方の折り返し領域およ
び他方の折り返し領域のサンプリング区間のそれ
ぞれにおいて溶接電流Ifのピーク値を別個にサン
プリングして両者を比較して揺動中心調整指示信
号を前記中心調整区間に調整モータ付勢回路１３
１に与え、前記サンプリング値リセツトタイミン
グで保持値をクリアする揺動中心制御装置１４
１；を備える。なお、カツコ内の記号は、図面に
示し後述する実施例の対応要素を示す。 〔作用〕 (1) 揺動制御装置１４3の揺動幅設定手段RWWに
より、開先幅に対応した揺動幅を設定すること
ができる。しかして揺動制御装置１４3が、揺
動位置検出手段RWDの検出位置が設定された揺
動幅になると揺動方向を反転する揺動付勢信号
を発生して揺動モータ付勢回路１３1に与え、
これによりワイヤが設定された揺動幅で揺動す
る。一方、タイミング装置１５が、サンプリン
グ幅設定手段RSWの設定と揺動幅設定手段RWW
および揺動位置検出手段RWDの揺動幅および揺
動位置とより揺動の一方の折り返し領域と他方
の折り返し領域のサンプリング区間ならびにサ
ンプリング区間間の中心調整区間およびサンプ
リング値リセツトタイミングを定め、揺動中心
制御装置１４1が、揺動の一方の折り返し領域
および他方の折り返し領域のサンプリング区間
のそれぞれにおいて溶接電流Ifのピーク値を別
個にサンプリングして両者を比較して揺動中心
調整指示信号を前記中心調整区間に調整モーダ
付勢回路１３1に与え、前記サンプリング値リ
セツトタイミングで保持値をクリアする。 したがつて、揺動幅設定手段RWWで設定した
揺動幅の左端と右端の、サンプリング幅設定手
段RSWで設定した幅の、折り返し領域内で、溶
接電流のピーク値がそれぞれ摘出される。これ
らのピーク値はそれぞれ、ワイヤ先端が開先の
左端壁および右左端壁に最も近い位置にあると
きの溶接電流値に対応する。したがつて、これ
らのピーク値の比較による揺動中心ずれの検出
は正確である。 サンプリング幅設定手段RSWで比較的に広い
幅を折り返し領域として設定しても、それらの
領域内での溶接電流値のピーク値のみを摘出す
るので、ピーク値（ワイヤ先端が開先の左端壁
および右端壁に最も近い位置）以外の溶接電流
は自動的に排除されており、揺動中心ずれ検出
精度は低下しない。 (2) トーチ上下制御装置１４2が、中心調整区間
とサンプリング区間の間に、すなわち中心調整
区間の外であつてもしかもサンプリング区間の
外の区間で、溶接電流Ifおよびトーチ高さ設定
値RTHに応じたモータ付勢信号をトーチ昇降モ
ータ付勢回路に与えるので、中心調整区間にお
ける揺動中心の変更による溶接電流の変動にト
ーチ昇降調整すなわちワイヤエクテンシヨン調
整が連動することがなく、揺動中心の調整によ
るワイヤエクステンシヨン調整が乱されない
し、また、トーチ昇降調整による溶接電流の変
動はサンプリング区間外であるので、サンプリ
ングピーク値はトーチ昇降調整によつて乱され
ず、上記(1)の揺動中心ずれ検出の検出精度が確
保される。 このように本発明によれば、ワイヤ先端が開
先の左端壁および右端壁に最も近い位置にある
ときの、ワイヤエクステンシヨンに実質上影響
されずしかもワイヤエクステンシヨン自動調整
によつて影響を受けない溶接電流のみが摘出さ
れ、揺動中心のずれ検出が容易かつ正確であつ
て、精度が高い安定した開先倣い制御が実現す
る。 本発明の他の目的および特徴は、図面を参照し
た以下の実施例の説明より明らかになろう。 〔実施例〕 第１図に本発明の一実施例の機構主要部を示
す。第１図において、図示を省略したトーチ送り
機構に支持されて該機構により図示ｚ方向（開先
１の長手軸に平行な方向）に駆動される揺動中心
調整機構支持基台２に、ねじ棒３が枢着されてい
る。ねじ棒３には、減速機４の出力軸が固着され
ており、減速機４の入力軸に揺動中心調整モータ
M1の回転軸が連結されている。ねじ棒３には、
ナツトブロツク５が螺合しており、これらの基台
２、ねじ棒３、減速機４、モータM1およびナツ
トブロツク５で揺動中心調整機構が構成されてい
る。モータM1の正逆転でねじ棒３が正逆転し、
ナツトブロツク５が、ｚ方向に直交するｙ方向に
移動する。 ナツトブロツク５にはトーチ昇降基台６が固着
されており、この基台６にねじ棒７が枢着されて
いる。ねじ棒７の一端には、減速機８の出力軸が
連結されており、減速機８の入力軸にトーチ昇降
モータM2の回転軸が連結されている。ねじ棒７
にはナツトブロツク９が螺合しており、これらの
基台６、ねじ棒７、減速機８、モータM2および
ナツトブロツク９でトーチ昇降機構が構成されて
いる。モータM2の回転でねじ棒７が回転し、ナ
ツトブロツク９が、ｚおよびｙ方向に直交するｘ
方向に移動する。 ナツトブロツク９には、ウイービングモータ
M3を含むウイービング機構を収納した機構枠１
０が固着されており、この機構枠１０に溶接トー
チ１１が固着されている。機構枠１０の内部に
は、特公昭54−9977号公報に開示されたウイービ
ング機構が収納されており、モータM3の回転で
ワイヤ１２が図示矢印ｗの方向に回転する。この
実施例では、特公昭54−9977号公報に開示され
た、ワイヤを回転させるタイプの揺動機構を用い
ているが、トーチ１１を振り子形に振る揺動機構
やトーチ１１をｙ方向に往復動させる揺動機構を
用いてもよい。 第２図に、モータM1〜M3を駆動制御する電気
装置を示す。モータM1〜M3のそれぞれには、正
逆転付勢形のモータ付勢回路（モータドライバ）
１３1〜１３2のそれぞれが接続されている。モー
タドライバ１３1〜１３3は、実質上同じ構成であ
るのでモータドライバ１３3のみを説明する。 モータドライバ１３3には、正負両極性の付勢
指示信号がその前段のウイービング制御回路１４
３より印加される。付勢指示信号の極性が回転方
向を指示し、絶対値が回転速度を指示する。一
方、モータM3の回転をフイードバツク信号がフ
イードバツク抵抗Rmfで発生される。付勢指示
信号とフイードバツク信号は演算増幅器OP１で
加算（通常はフイードバツク信号の極性が付勢指
示信号の極性と逆になるので、絶対値で言えば減
算）され、演算増幅器OP２で反転されてダイオ
ードＤ１，Ｄ２に印加される。OP２の出力が正
極性であるとトランジスタTr1が導通してモータ
M3には正転電圧E1が印加される。OP３の出力が
負極性であるとトランジスタTr2が導通してモー
タM3には逆転電圧E2が印加される。モータM3は
付勢指示信号の絶対値とフイードバツク信号の絶
対値が略等しくなる速度で回転する。 ウイービング制御回路１４3にはウイービング
幅設定用の可変抵抗RWWおよびウイービング位置
検出用の可変抵抗RWDが含まれている。RWDのス
ライダはウイービング機構に連結されており、
RWWのスライダは手動で位置決めされる。 今、RWWのスライダの電位をVWとし、RWDの電
位をVDとすると、それぞれを演算増幅器OP３お
よびOP４が反転し、比較器COM１には−VW−
VDが、COM２にはVW−VDが印加される。比較
器COM１とCOM２の出力でそれぞれフオトカプ
ラPT１およびPT２を付勢してフリツプフロツプ
FF１のセツト、リセツトを制御してウイービン
グ速度設定抵抗RSWにプラス電圧とマイナス電圧
を選択的に供給する。ウイービング動作中の各部
の信号は次の第１表に示す通りである。
せながら溶接する開先線倣い溶接装置に関する。 〔従来の技術〕 溶接ワイヤを揺動させる溶接において、揺動の
中心が開先の中心からずれている場合には不完全
な溶接となるので、揺動の両端部において溶接電
流を積分して、両積分値が合致する方向に揺動中
心をずらして揺動中心を実質上開先中心に自動位
置決めすることが提案されている。たとえば特公
昭53−11502号公報、特公昭53−17542号公報およ
び特開昭54−26261号公報に、この種の揺動中心
調整が提案されている。 この種の揺動中心調整においては、揺動の右端
と左端のそれぞれにおける溶接電流の積分値を比
較して右端の積分値が左端のそれより大きいと揺
動の中心が右端にずれていると見なし、その逆の
ときには左側にずれていると見なして、それぞれ
揺動中心を左および右に移す。しかして、この積
分値比較により揺動中心のずれを比較する方式で
は、溶接電流を積分するタイミングの設定がむつ
かしく、安定した精度の高い開先倣い制御がむつ
かしい。 例えば、前記特公昭53−17542号公報には、揺
動左端で１つのスイツチを閉じて溶接電流に比例
する電圧を１つの積分コンデンサに与え、揺動右
端でもう１つのスイツチを閉じて溶接電流に比例
する電圧をもう１つの積分コンデンサに与えて、
各端の溶接電流を各別に積分するとしているが、
２つのスイツチを揺動左端と右端で閉じる自動回
路の提示はなく、正確にしかも自動的に各スイツ
チを揺動左、右端で選択的に閉じる技術が未解決
である。加えて、仮に揺動左、右端で正確にしか
も自動的に各スイツチを選択的に閉じる自動回路
が提示されたとしても、積分値に基づく揺動ずれ
検出の精度が低いという問題がある。次にその理
由を説明する。 理想状態では、溶接ワイヤの先端が開先の右壁
と左壁に最も近づいたときに溶接電流が大きいの
で揺動が右端折り返しにある間および左端折り返
しにある間のそれぞれ一定時間溶接電流を積分す
ると、両積分値の偏差は揺動のずれを示す。しか
しながら一般には、揺動機構のガタ（例えば歯車
やねじ棒のバツクラツシユ）やワイヤ巻きぐせの
ばらつきおよび曲げ矯正のばらつきなどにより、
揺動機構が右端折り返し点や左端折り返し点にあ
つても、ワイヤ先端が開先の右端壁および左端壁
に最も近い位置にあるとは限らない。したがつて
従来の積分方式の揺動中心ずれの検出では、積分
時間（溶接電流を積分する左、右端領域）を、ワ
イヤ先端が開先端に最も近い位置にあるときの溶
接電流（これが最大値である）を脱漏なく取り込
むように、折り返し点を中心とする前後に比較的
に広く設定しなければならない。しかし、積分時
間（左、右端領域）を長く（広く）設定すると、
溶接電流の最大値（端部指示値）の、積分値に対
する寄与率が大幅に低下し、その分端部検出精
度、つまりは揺動中心のずれ検出精度が低い。 このように従来の方式では、積分時間を長くす
ると検出精度が低下して揺動中心調整精度が低
く、逆に積分時間を短くすると、ワイヤ先端が開
先端に最も近い位置にあるときの溶接電流の摘出
漏れを生じて揺動中心ずれ検出を誤つてしまう。 特開昭54−106049号公報に開示の自動制御で
は、揺動左端と右端で溶接電流のピーク値をサン
プリングして、両者の差に対応して揺動中心のず
れを補正する。これによれば、揺動中心のずれ検
出が正確となる。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、トーチ高さ（ワイヤエクステンシヨ
ン）により溶接電流が変動する。この変動によ
り、ピーク値検出による揺動中心ずれの検出が誤
りになることがあり、この場合揺動中心ずれを生
じ易い。加えて、溶接電流値を一定にするため
に、トーチ高さを自動調整する技術は例えば実公
昭55−1728号に開示されており公知であるが、溶
接電流値を検出してそれが設定値とずれるとトー
チを上、下駆動するので、これを利用すると、ト
ーチ高さの自動調整により溶接電流が変動するの
で、トーチ高さの自動調整を併用しても、溶接電
流の変動による揺動中心ずれは十分には解消され
ない。 本発明は、揺動左、右端を自動検出して揺動中
心のずれ検出を容易かつ正確に行なつて、精度が
高い安定した開先倣い制御を行ない、しかも溶接
電流の変動による揺動中心ずれを防止する溶接装
置を提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の開先倣い溶接装置は、ワイヤを揺動さ
せる揺動機構１０，M3；溶接トーチ１１を昇降
させるトーチ昇降機構７〜９，M2；溶接トーチ
１１を揺動方向に駆動する揺動中心調整機構２〜
５，M1；溶接電流Ifを検出する手段SH；揺動機
構１０，M3のモータM3を駆動する揺動モータ付
勢回路１３1；トーチ昇降機構７〜９，M2のモー
タM2を駆動するトーチ昇降モータ付勢回路１３
２；揺動中心調整機構２〜５，M1のモータM1を
駆動する調整モータ付勢回路１３1；揺動幅設定
手段RWWおよび揺動位置検出手段RWDを含み、両
手段の状態に応じた揺動付勢信号を発生して揺動
モータ付勢回路１３1に与える揺動制御装置１４
３；サンプリング幅設定手段RSWを含み、該手段
の設定と揺動幅設定手段RWWおよび揺動位置検出
手段RWDの揺動幅および揺動位置とより揺動の一
方の折り返し領域と他方の折り返し領域のサンプ
リング区間ならびにサンプリング区間間の中心調
整区間およびサンプリング値リセツトタイミング
を定めるタイミング装置１５；中心調整区間とサ
ンプリング区間の間に、溶接電流Ifおよびトーチ
高さ設定値RTHに応じたモータ付勢信号をトーチ
昇降モータ付勢回路に与えるトーチ上下制御装置
１４2；および、揺動の一方の折り返し領域およ
び他方の折り返し領域のサンプリング区間のそれ
ぞれにおいて溶接電流Ifのピーク値を別個にサン
プリングして両者を比較して揺動中心調整指示信
号を前記中心調整区間に調整モータ付勢回路１３
１に与え、前記サンプリング値リセツトタイミン
グで保持値をクリアする揺動中心制御装置１４
１；を備える。なお、カツコ内の記号は、図面に
示し後述する実施例の対応要素を示す。 〔作用〕 (1) 揺動制御装置１４3の揺動幅設定手段RWWに
より、開先幅に対応した揺動幅を設定すること
ができる。しかして揺動制御装置１４3が、揺
動位置検出手段RWDの検出位置が設定された揺
動幅になると揺動方向を反転する揺動付勢信号
を発生して揺動モータ付勢回路１３1に与え、
これによりワイヤが設定された揺動幅で揺動す
る。一方、タイミング装置１５が、サンプリン
グ幅設定手段RSWの設定と揺動幅設定手段RWW
および揺動位置検出手段RWDの揺動幅および揺
動位置とより揺動の一方の折り返し領域と他方
の折り返し領域のサンプリング区間ならびにサ
ンプリング区間間の中心調整区間およびサンプ
リング値リセツトタイミングを定め、揺動中心
制御装置１４1が、揺動の一方の折り返し領域
および他方の折り返し領域のサンプリング区間
のそれぞれにおいて溶接電流Ifのピーク値を別
個にサンプリングして両者を比較して揺動中心
調整指示信号を前記中心調整区間に調整モーダ
付勢回路１３1に与え、前記サンプリング値リ
セツトタイミングで保持値をクリアする。 したがつて、揺動幅設定手段RWWで設定した
揺動幅の左端と右端の、サンプリング幅設定手
段RSWで設定した幅の、折り返し領域内で、溶
接電流のピーク値がそれぞれ摘出される。これ
らのピーク値はそれぞれ、ワイヤ先端が開先の
左端壁および右左端壁に最も近い位置にあると
きの溶接電流値に対応する。したがつて、これ
らのピーク値の比較による揺動中心ずれの検出
は正確である。 サンプリング幅設定手段RSWで比較的に広い
幅を折り返し領域として設定しても、それらの
領域内での溶接電流値のピーク値のみを摘出す
るので、ピーク値（ワイヤ先端が開先の左端壁
および右端壁に最も近い位置）以外の溶接電流
は自動的に排除されており、揺動中心ずれ検出
精度は低下しない。 (2) トーチ上下制御装置１４2が、中心調整区間
とサンプリング区間の間に、すなわち中心調整
区間の外であつてもしかもサンプリング区間の
外の区間で、溶接電流Ifおよびトーチ高さ設定
値RTHに応じたモータ付勢信号をトーチ昇降モ
ータ付勢回路に与えるので、中心調整区間にお
ける揺動中心の変更による溶接電流の変動にト
ーチ昇降調整すなわちワイヤエクテンシヨン調
整が連動することがなく、揺動中心の調整によ
るワイヤエクステンシヨン調整が乱されない
し、また、トーチ昇降調整による溶接電流の変
動はサンプリング区間外であるので、サンプリ
ングピーク値はトーチ昇降調整によつて乱され
ず、上記(1)の揺動中心ずれ検出の検出精度が確
保される。 このように本発明によれば、ワイヤ先端が開
先の左端壁および右端壁に最も近い位置にある
ときの、ワイヤエクステンシヨンに実質上影響
されずしかもワイヤエクステンシヨン自動調整
によつて影響を受けない溶接電流のみが摘出さ
れ、揺動中心のずれ検出が容易かつ正確であつ
て、精度が高い安定した開先倣い制御が実現す
る。 本発明の他の目的および特徴は、図面を参照し
た以下の実施例の説明より明らかになろう。 〔実施例〕 第１図に本発明の一実施例の機構主要部を示
す。第１図において、図示を省略したトーチ送り
機構に支持されて該機構により図示ｚ方向（開先
１の長手軸に平行な方向）に駆動される揺動中心
調整機構支持基台２に、ねじ棒３が枢着されてい
る。ねじ棒３には、減速機４の出力軸が固着され
ており、減速機４の入力軸に揺動中心調整モータ
M1の回転軸が連結されている。ねじ棒３には、
ナツトブロツク５が螺合しており、これらの基台
２、ねじ棒３、減速機４、モータM1およびナツ
トブロツク５で揺動中心調整機構が構成されてい
る。モータM1の正逆転でねじ棒３が正逆転し、
ナツトブロツク５が、ｚ方向に直交するｙ方向に
移動する。 ナツトブロツク５にはトーチ昇降基台６が固着
されており、この基台６にねじ棒７が枢着されて
いる。ねじ棒７の一端には、減速機８の出力軸が
連結されており、減速機８の入力軸にトーチ昇降
モータM2の回転軸が連結されている。ねじ棒７
にはナツトブロツク９が螺合しており、これらの
基台６、ねじ棒７、減速機８、モータM2および
ナツトブロツク９でトーチ昇降機構が構成されて
いる。モータM2の回転でねじ棒７が回転し、ナ
ツトブロツク９が、ｚおよびｙ方向に直交するｘ
方向に移動する。 ナツトブロツク９には、ウイービングモータ
M3を含むウイービング機構を収納した機構枠１
０が固着されており、この機構枠１０に溶接トー
チ１１が固着されている。機構枠１０の内部に
は、特公昭54−9977号公報に開示されたウイービ
ング機構が収納されており、モータM3の回転で
ワイヤ１２が図示矢印ｗの方向に回転する。この
実施例では、特公昭54−9977号公報に開示され
た、ワイヤを回転させるタイプの揺動機構を用い
ているが、トーチ１１を振り子形に振る揺動機構
やトーチ１１をｙ方向に往復動させる揺動機構を
用いてもよい。 第２図に、モータM1〜M3を駆動制御する電気
装置を示す。モータM1〜M3のそれぞれには、正
逆転付勢形のモータ付勢回路（モータドライバ）
１３1〜１３2のそれぞれが接続されている。モー
タドライバ１３1〜１３3は、実質上同じ構成であ
るのでモータドライバ１３3のみを説明する。 モータドライバ１３3には、正負両極性の付勢
指示信号がその前段のウイービング制御回路１４
３より印加される。付勢指示信号の極性が回転方
向を指示し、絶対値が回転速度を指示する。一
方、モータM3の回転をフイードバツク信号がフ
イードバツク抵抗Rmfで発生される。付勢指示
信号とフイードバツク信号は演算増幅器OP１で
加算（通常はフイードバツク信号の極性が付勢指
示信号の極性と逆になるので、絶対値で言えば減
算）され、演算増幅器OP２で反転されてダイオ
ードＤ１，Ｄ２に印加される。OP２の出力が正
極性であるとトランジスタTr1が導通してモータ
M3には正転電圧E1が印加される。OP３の出力が
負極性であるとトランジスタTr2が導通してモー
タM3には逆転電圧E2が印加される。モータM3は
付勢指示信号の絶対値とフイードバツク信号の絶
対値が略等しくなる速度で回転する。 ウイービング制御回路１４3にはウイービング
幅設定用の可変抵抗RWWおよびウイービング位置
検出用の可変抵抗RWDが含まれている。RWDのス
ライダはウイービング機構に連結されており、
RWWのスライダは手動で位置決めされる。 今、RWWのスライダの電位をVWとし、RWDの電
位をVDとすると、それぞれを演算増幅器OP３お
よびOP４が反転し、比較器COM１には−VW−
VDが、COM２にはVW−VDが印加される。比較
器COM１とCOM２の出力でそれぞれフオトカプ
ラPT１およびPT２を付勢してフリツプフロツプ
FF１のセツト、リセツトを制御してウイービン
グ速度設定抵抗RSWにプラス電圧とマイナス電圧
を選択的に供給する。ウイービング動作中の各部
の信号は次の第１表に示す通りである。
【表】
トーチ昇降モータM2は、モータドライバ１３2
で付勢され、モータドライバ１３2に、アナログ
スイツチAS1を介して、トーチ上下制御回路１４
２より付勢指示信号が印加される。トーチ上下制
御回路１４2は、たとえば実公昭55−1728号公報
に開示されたものなど、公知のものであり、分流
器SHで検出した溶接電流Ifと、トーチ高さ設定用
の可変抵抗器RTHのスライダ電位より付勢指示信
号を作成してアナログスイツチAS1に印加する。 ウイービング中心調整モータM1は、モータド
ライバ１３1が付勢し、モータドライバ１３1にウ
イービング中心制御回路１４1が付勢指示信号を
与える。ウイービング中心調整回路１４1は、平
均化演算増幅器OP５Ａ、第１組および第２組の
ピークホールド回路PH１およびPH２、極性反
転用の演算増幅器OP５Ｂ、演算増幅器OP９、タ
イミングゲート用のアナログスイツチAS6、基準
電圧設定用の可変抵抗器RSL、反転増幅用の演算
増幅器OP６、比較器COM４、COM５、フオト
カプラPT５およびPT６、ならびに調整速度指示
用の可変抵抗器RSAで構成されている。第１組
のピークホールド回路PH１は揺動左端の溶接電
流ピーク値をメモリする割当てとされ、第２組の
ピークホールド回路PH２は揺動右端の溶接電流
ピーク値をメモリする割当てとされており、両者
は同じ構成である。 揺動が左端にあるときアナログスイツチAS2が
オンとされて高周波分を平滑化した溶接電流信号
が演算増幅器OP７で反転されてダイオードＤ３
を通してメモリコンデンサＣ１に印加される。コ
ンデンサＣ１の電圧は、AS2が閉とされている間
の溶接電流信号指示電圧の最大値、すなわちピー
ク値になる。コンデンサＣ１の電圧は高入力イン
ピーダンスの演算増幅器OP８を介して取り出さ
れ、OP５Ｂで反転増幅されて、プラス極性で増
幅器OP９に印加される。同様に、揺動が右端に
あるとき第２組のピークホールド回路PH２のメ
モリコンデンサＣ２に溶接電流のピーク値を示す
電圧がメモリされマイナス極性で増幅器OP９に
印加される。増幅器OP９は、Ｃ１の電圧VC1と
Ｃ２の電圧VC2との差VC2−VC1を示す出力を、ア
ナログスイツチAS６を介して比較器COM４およ
びCOM５に印加する。COM４には基準電圧がプ
ラス極性で印加され、COM５には、基準電圧が
演算増幅器OP６でマイナス極性に反転されて印
加される。設定されている基準電圧をVrとする
と、VC1，VC2およびVrの相関に応じて比較器
COM４およびCOM５の出力は次の第２表に示す
ように定まる。
で付勢され、モータドライバ１３2に、アナログ
スイツチAS1を介して、トーチ上下制御回路１４
２より付勢指示信号が印加される。トーチ上下制
御回路１４2は、たとえば実公昭55−1728号公報
に開示されたものなど、公知のものであり、分流
器SHで検出した溶接電流Ifと、トーチ高さ設定用
の可変抵抗器RTHのスライダ電位より付勢指示信
号を作成してアナログスイツチAS1に印加する。 ウイービング中心調整モータM1は、モータド
ライバ１３1が付勢し、モータドライバ１３1にウ
イービング中心制御回路１４1が付勢指示信号を
与える。ウイービング中心調整回路１４1は、平
均化演算増幅器OP５Ａ、第１組および第２組の
ピークホールド回路PH１およびPH２、極性反
転用の演算増幅器OP５Ｂ、演算増幅器OP９、タ
イミングゲート用のアナログスイツチAS6、基準
電圧設定用の可変抵抗器RSL、反転増幅用の演算
増幅器OP６、比較器COM４、COM５、フオト
カプラPT５およびPT６、ならびに調整速度指示
用の可変抵抗器RSAで構成されている。第１組
のピークホールド回路PH１は揺動左端の溶接電
流ピーク値をメモリする割当てとされ、第２組の
ピークホールド回路PH２は揺動右端の溶接電流
ピーク値をメモリする割当てとされており、両者
は同じ構成である。 揺動が左端にあるときアナログスイツチAS2が
オンとされて高周波分を平滑化した溶接電流信号
が演算増幅器OP７で反転されてダイオードＤ３
を通してメモリコンデンサＣ１に印加される。コ
ンデンサＣ１の電圧は、AS2が閉とされている間
の溶接電流信号指示電圧の最大値、すなわちピー
ク値になる。コンデンサＣ１の電圧は高入力イン
ピーダンスの演算増幅器OP８を介して取り出さ
れ、OP５Ｂで反転増幅されて、プラス極性で増
幅器OP９に印加される。同様に、揺動が右端に
あるとき第２組のピークホールド回路PH２のメ
モリコンデンサＣ２に溶接電流のピーク値を示す
電圧がメモリされマイナス極性で増幅器OP９に
印加される。増幅器OP９は、Ｃ１の電圧VC1と
Ｃ２の電圧VC2との差VC2−VC1を示す出力を、ア
ナログスイツチAS６を介して比較器COM４およ
びCOM５に印加する。COM４には基準電圧がプ
ラス極性で印加され、COM５には、基準電圧が
演算増幅器OP６でマイナス極性に反転されて印
加される。設定されている基準電圧をVrとする
と、VC1，VC2およびVrの相関に応じて比較器
COM４およびCOM５の出力は次の第２表に示す
ように定まる。
【表】
メモリコンデンサＣ１およびＣ２は、それぞれ
アナログスイツチAS4およびAS5が閉とされると
放電し、ピーク値がリセツトされる。アナログス
イツチAS1〜AS6のオンオフはタイミング回路１
５が制御する。 タイミング回路１５は、サンプリング幅設定用
の可変抵抗RSW、演算増幅器OP１０，CP１１、
比較器COM６、COM７、フオトカプラPT７，
PT８および分周器１５ｔで構成されている。タ
イミング回路１５のタイミング制御出力ａ〜ｅを
第３図に示す。 サンプリング幅設定抵抗RSWにはマイナス電圧
が印加され、抵抗RSWのスライダ電圧（マイナ
ス）−VSnと揺動幅指示電圧VW（プラス）とが加
算されて演算増幅器OP１０がVSn−VWを出力す
る。この出力VSn−VWはそのまま比較器COM６
に、また演算増幅器OP１１で反転されてVW−
VSnの形で比較器COM７に印加される。比較器
COM６およびCOM７には更に揺動位置を示す電
圧VD（−VW≦VD≦VW）が印加される。VSn，VW
およびVDと比較器COM６，COM７の出力との
関係は次の第３表の通りである。
アナログスイツチAS4およびAS5が閉とされると
放電し、ピーク値がリセツトされる。アナログス
イツチAS1〜AS6のオンオフはタイミング回路１
５が制御する。 タイミング回路１５は、サンプリング幅設定用
の可変抵抗RSW、演算増幅器OP１０，CP１１、
比較器COM６、COM７、フオトカプラPT７，
PT８および分周器１５ｔで構成されている。タ
イミング回路１５のタイミング制御出力ａ〜ｅを
第３図に示す。 サンプリング幅設定抵抗RSWにはマイナス電圧
が印加され、抵抗RSWのスライダ電圧（マイナ
ス）−VSnと揺動幅指示電圧VW（プラス）とが加
算されて演算増幅器OP１０がVSn−VWを出力す
る。この出力VSn−VWはそのまま比較器COM６
に、また演算増幅器OP１１で反転されてVW−
VSnの形で比較器COM７に印加される。比較器
COM６およびCOM７には更に揺動位置を示す電
圧VD（−VW≦VD≦VW）が印加される。VSn，VW
およびVDと比較器COM６，COM７の出力との
関係は次の第３表の通りである。
以上の通り本発明によれば、ワイヤ先端が開先
の左端壁および右端壁に最も近い位置にあるとき
の、ワイヤエクステンシヨンに実質上影響されず
しかもワイヤエクステンシヨン自動調整によつて
影響を受けない溶接電流のみが摘出され、揺動中
心のずれ検出が容易かつ正確であつて、精度が高
い安定した開先倣い制御が実現する。
の左端壁および右端壁に最も近い位置にあるとき
の、ワイヤエクステンシヨンに実質上影響されず
しかもワイヤエクステンシヨン自動調整によつて
影響を受けない溶接電流のみが摘出され、揺動中
心のずれ検出が容易かつ正確であつて、精度が高
い安定した開先倣い制御が実現する。
第１図は、本発明の一実施例の外観を示す斜視
図である。第２図は、第１図に示す各機構のモー
タの付勢を制御する電気回路の構成を示す電気回
路図である。第３図は、第２図に示す電気回路各
部の電気信号と揺動軌跡とを示すタイムチヤート
である。 １：開先、２，６：基台、３，７：ねじ棒、
４，８：減速機、５，９：ナツトブロツク、１
０：ウイービング機構枠、１１：トーチ、１２：
ワイヤ、SH：分流器、M4：ワイヤ送給モータ。
図である。第２図は、第１図に示す各機構のモー
タの付勢を制御する電気回路の構成を示す電気回
路図である。第３図は、第２図に示す電気回路各
部の電気信号と揺動軌跡とを示すタイムチヤート
である。 １：開先、２，６：基台、３，７：ねじ棒、
４，８：減速機、５，９：ナツトブロツク、１
０：ウイービング機構枠、１１：トーチ、１２：
ワイヤ、SH：分流器、M4：ワイヤ送給モータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ワイヤを揺動させる揺動機構； 溶接トーチを昇降させるトーチ昇降機構； 溶接トーチを揺動方向に駆動する揺動中心調整
機構； 溶接電流を検出する手段； 揺動機構のモータを駆動する揺動モータ付勢回
路； トーチ昇降機構のモータを駆動するトーチ昇降
モータ付勢回路； 揺動中心調整機構のモータを駆動する調整モー
タ付勢回路； 揺動幅設定手段および揺動位置検出手段を含
み、両手段の状態に応じた揺動付勢信号を発生し
て前記揺動モータ付勢回路に与える揺動制御装
置； サンプリング幅設定手段を含み、該手段の設定
と揺動幅設定手段および揺動位置検出手段の揺動
幅および揺動位置とより揺動の一方の折り返し領
域と他方の折り返し領域のサンプリング区間なら
びにサンプリング区間間の中心調整区間およびサ
ンプリング値リセツトタイミングを定めるタイミ
ング装置； 中心調整区間とサンプリング区間の間に、溶接
電流およびトーチ高さ設定値に応じたモータ付勢
信号をトーチ昇降モータ付勢回路に与えるトーチ
上下制御装置；および、 揺動の一方の折り返し領域および他方の折り返
し領域のサンプリング区間のそれぞれにおいて溶
接電流のピーク値を別個にサンプリングして両者
を比較して揺動中心調整指示信号を前記中心調整
区間に前記調整モータ付勢回路に与え、前記サン
プリング値リセツトタイミングで保持値をクリア
する揺動中心制御装置； を備える開先倣い溶接装置。 ２ タイミング装置は、揺動の実質上半周期の間
の一方の折り返し領域および他方の折り返し領域
のサンプリング区間のそれぞれにおいてサンプリ
ング信号を揺動中心制御装置に与え、次の半周期
の間に揺動中心調整指示信号を調整モータ付勢回
路に与え、次の半周期の間にトーチ上下制御装置
にトーチ高さ調整指示信号を与える、前記特許請
求の範囲第１項記載の開先倣い溶接装置。 ３ 揺動幅設定手段は可変抵抗器である前記特許
請求の範囲第１項記載の開先倣い溶接装置。 ４ 揺動位置検出手段は揺動機構に連結されたポ
テンシヨメータである前記特許請求の範囲第１項
記載の開先倣い溶接装置。 ５ サンプリング幅設定手段は可変抵抗器である
前記特許請求の範囲第１項記載の開先倣い溶接装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3342882A JPS58151965A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 開先倣い溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3342882A JPS58151965A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 開先倣い溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151965A JPS58151965A (ja) | 1983-09-09 |
| JPH0426940B2 true JPH0426940B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=12386275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3342882A Granted JPS58151965A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 開先倣い溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151965A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108772642A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-11-09 | 广州正辉科技有限公司 | 一种焊接设备 |
| CN108687476A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-10-23 | 广州正辉科技有限公司 | 一种新型的焊接设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5317542A (en) * | 1976-07-30 | 1978-02-17 | Steigerwald Strahltech | Method of controlling charged carrier beam in charged carrier beam means and apparatus therefor |
| JPS54106049A (en) * | 1978-02-07 | 1979-08-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Method and apparatus for automatic control of welding position in arc welding |
-
1982
- 1982-03-03 JP JP3342882A patent/JPS58151965A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5317542A (en) * | 1976-07-30 | 1978-02-17 | Steigerwald Strahltech | Method of controlling charged carrier beam in charged carrier beam means and apparatus therefor |
| JPS54106049A (en) * | 1978-02-07 | 1979-08-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Method and apparatus for automatic control of welding position in arc welding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151965A (ja) | 1983-09-09 |
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