JPH0513755B2 - - Google Patents
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- JPH0513755B2 JPH0513755B2 JP62138154A JP13815487A JPH0513755B2 JP H0513755 B2 JPH0513755 B2 JP H0513755B2 JP 62138154 A JP62138154 A JP 62138154A JP 13815487 A JP13815487 A JP 13815487A JP H0513755 B2 JPH0513755 B2 JP H0513755B2
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- welding
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 38
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 27
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はフイラワイヤフイーダを備えた溶接装
置に係り、特に、電子ビーム溶接（以下、EBW
と略す）装置に好適なように創作した溶接装置に
関するものである。
置に係り、特に、電子ビーム溶接（以下、EBW
と略す）装置に好適なように創作した溶接装置に
関するものである。
フイラワイヤを連続的に供給しながら、EBW
を行なう方法は、特開昭57−32884で公知になつ
ている。上記公知文献の内容は、大ギヤツプの開
先のEBWにはワイヤ供給が必要であることを説
明し、ワイヤを供給する場合の開先との位置関係
を明示しただけのもので、ワイヤ供給量の不足に
よる溶接欠陥の発生等については触れていない。
を行なう方法は、特開昭57−32884で公知になつ
ている。上記公知文献の内容は、大ギヤツプの開
先のEBWにはワイヤ供給が必要であることを説
明し、ワイヤを供給する場合の開先との位置関係
を明示しただけのもので、ワイヤ供給量の不足に
よる溶接欠陥の発生等については触れていない。
第４図は電子ビーム溶接装置の公知例の全体的
構成を示すものであり、溶接チヤンバ６内は電子
ビーム溶接に適した圧力（例えば１×10-3Torr
〜１×10-4Torr）に真空排気されており、溶接
チヤンバ６内には、Ｘ軸８１、Ｙ軸８２、Ｚ軸８
３、回転軸８４より構成される電子銃９の駆動装
置８０が設けられ、この駆動装置８０には上記の
電子銃９と一緒にワイヤフイーダ１が設置されて
いる。上記の直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚと回転１軸とに
より、被溶接物７の開先７１に沿つて電子銃９が
移動し、全周を電子ビーム溶接できる構造となつ
ている。更に電子銃９の回転軸の増加、被溶接物
の駆動軸の追加等により、より複雑な形状の被溶
接物の溶接も可能となる。第４図において被溶接
物７の開先７１のギヤツプ幅が大きい場合、フイ
ラワイヤを供給しながら溶接する必要がある。ワ
イヤ供給量は必要溶込深さ、及び開先ギヤツプ幅
により決まる。必要溶込深さは、溶接ビード部の
必要強度より決まる。つまり、ワイヤは、必要な
強度を確保するために供給されるものであり、従
つて必要な量が供給されない場合、被溶接物は溶
接後の品質を保証できないことになる。
構成を示すものであり、溶接チヤンバ６内は電子
ビーム溶接に適した圧力（例えば１×10-3Torr
〜１×10-4Torr）に真空排気されており、溶接
チヤンバ６内には、Ｘ軸８１、Ｙ軸８２、Ｚ軸８
３、回転軸８４より構成される電子銃９の駆動装
置８０が設けられ、この駆動装置８０には上記の
電子銃９と一緒にワイヤフイーダ１が設置されて
いる。上記の直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚと回転１軸とに
より、被溶接物７の開先７１に沿つて電子銃９が
移動し、全周を電子ビーム溶接できる構造となつ
ている。更に電子銃９の回転軸の増加、被溶接物
の駆動軸の追加等により、より複雑な形状の被溶
接物の溶接も可能となる。第４図において被溶接
物７の開先７１のギヤツプ幅が大きい場合、フイ
ラワイヤを供給しながら溶接する必要がある。ワ
イヤ供給量は必要溶込深さ、及び開先ギヤツプ幅
により決まる。必要溶込深さは、溶接ビード部の
必要強度より決まる。つまり、ワイヤは、必要な
強度を確保するために供給されるものであり、従
つて必要な量が供給されない場合、被溶接物は溶
接後の品質を保証できないことになる。
なお、特公昭62−2904号公報には、溶接ワイヤ
送給装置側に溶接ワイヤ送給速度を検知して該送
給速度に相当する基準値を設定する溶接ワイヤ速
度基準値設定機構を設け、他方、溶接トーチ側に
溶接ワイヤ供給速度を検知して該供給速度に相当
する検知値を出力する溶接ワイヤ供給速度検知手
段を設け、その溶接ワイヤ供給速度の検知値と前
記基準値とを比較器で比較し、該比較器の出力信
号により予め設定した動作を行なわせるものが開
示されている。
送給装置側に溶接ワイヤ送給速度を検知して該送
給速度に相当する基準値を設定する溶接ワイヤ速
度基準値設定機構を設け、他方、溶接トーチ側に
溶接ワイヤ供給速度を検知して該供給速度に相当
する検知値を出力する溶接ワイヤ供給速度検知手
段を設け、その溶接ワイヤ供給速度の検知値と前
記基準値とを比較器で比較し、該比較器の出力信
号により予め設定した動作を行なわせるものが開
示されている。
また、特開昭51−132146号公報には、送給ワイ
ヤに接するワイヤ送給駆動源の回転数を検出する
手段と、ワイヤ送給速度を検出する手段と、前記
２つの検出量の比較により前記ワイヤ送給駆動源
と送給ワイヤとのすべり量を検出する手段と、前
記すべり量が一定値を越えるときワイヤへの給電
およびワイヤ送給を停止する手段を備えたワイヤ
送給装置が開示されている。
ヤに接するワイヤ送給駆動源の回転数を検出する
手段と、ワイヤ送給速度を検出する手段と、前記
２つの検出量の比較により前記ワイヤ送給駆動源
と送給ワイヤとのすべり量を検出する手段と、前
記すべり量が一定値を越えるときワイヤへの給電
およびワイヤ送給を停止する手段を備えたワイヤ
送給装置が開示されている。
大ギヤツプの開先にワイヤを供給しながら、
EWBする方式において、必要な溶接強度を得る
ためには、フイラワイヤの供給不足等による溶接
欠陥を無くすることが必要である。
EWBする方式において、必要な溶接強度を得る
ためには、フイラワイヤの供給不足等による溶接
欠陥を無くすることが必要である。
フイラワイヤの送給は、一般に、制御手段が発
信するフイード速度指令信号によつて制御される
送給ローラによつて行われるが、フイラワイヤが
引つ懸るなどして送給抵抗が大きくなると、送給
ローラとフイラワイヤとの間にスリツプを生じて
フイラワイヤ送給が阻害される。
信するフイード速度指令信号によつて制御される
送給ローラによつて行われるが、フイラワイヤが
引つ懸るなどして送給抵抗が大きくなると、送給
ローラとフイラワイヤとの間にスリツプを生じて
フイラワイヤ送給が阻害される。
フイラワイヤ送給の実質速度が、制御手段の指
令速度よりも下回ると、フイラメタルの不足によ
る溶接欠陥を生じる。ところが、従来技術におい
ては送給ローラの回転速度から周速を算出して、
これをフイラワイヤの送給速度であると判断する
構造であるため、スリツプを生じると実質速度が
低下するにも拘らず、制御装置は実質的送給速度
の低下を認識できなかつた。
令速度よりも下回ると、フイラメタルの不足によ
る溶接欠陥を生じる。ところが、従来技術におい
ては送給ローラの回転速度から周速を算出して、
これをフイラワイヤの送給速度であると判断する
構造であるため、スリツプを生じると実質速度が
低下するにも拘らず、制御装置は実質的送給速度
の低下を認識できなかつた。
また、前記特公昭62−2904号公報や特開昭51−
132146号公報に開示されている従来技術は、ワイ
ヤ駆動側とワイヤ送給速度とを比較して制御して
いるので、ワイヤ駆動側とワイヤ送給速度とを比
較しないものに比べるとそれなりの効果がある
が、比較器で比較する基準対象が速度指令信号を
受けて生じた結果（ワイヤ駆動モータやワイヤ駆
動ローラの回転速度ないしワイヤ駆動モータへの
供給電力）に頼つているため、速度指令信号がワ
イヤ駆動モータやワイヤ駆動ローラの回転速度な
いしワイヤ駆動モータへの供給電力に置き変わる
に至るまでの外乱を受けて速度指令信号に相当す
る速度になつていないものを比較の基準としてし
まう可能性があり、その場合には、フイラワイヤ
送給の実質速度が制御手段の指令速度よりも下回
つてフイラメタルの不足による溶接欠陥が生じる
おそれがある。
132146号公報に開示されている従来技術は、ワイ
ヤ駆動側とワイヤ送給速度とを比較して制御して
いるので、ワイヤ駆動側とワイヤ送給速度とを比
較しないものに比べるとそれなりの効果がある
が、比較器で比較する基準対象が速度指令信号を
受けて生じた結果（ワイヤ駆動モータやワイヤ駆
動ローラの回転速度ないしワイヤ駆動モータへの
供給電力）に頼つているため、速度指令信号がワ
イヤ駆動モータやワイヤ駆動ローラの回転速度な
いしワイヤ駆動モータへの供給電力に置き変わる
に至るまでの外乱を受けて速度指令信号に相当す
る速度になつていないものを比較の基準としてし
まう可能性があり、その場合には、フイラワイヤ
送給の実質速度が制御手段の指令速度よりも下回
つてフイラメタルの不足による溶接欠陥が生じる
おそれがある。
本発明の目的は、自動溶接システムにおいて、
フイラワイヤ供給量不足による溶接欠陥の発生を
防止し得る溶接装置を供給することにある。
フイラワイヤ供給量不足による溶接欠陥の発生を
防止し得る溶接装置を供給することにある。
本発明は、前記の目的を達成するため、フイラ
ワイヤフイーダを備えた溶接装置において、(a)フ
イラワイヤのフイード速度の指令信号を発する制
御手段と、(b)フイラワイヤのフイード速度を検出
する手段と、(c)上記手段によつて検出されたフイ
ード速度の実測値と前記のフイード速度指令信号
値とを比較する比較回路とを具備し、かつ該比較
回路は、フイード速度指令信号値と前記フイード
速度実測値との差を演算してフイラワイヤのスリ
ツプ量を算出し、そのスリツプ量が予め定められ
た値を越えたとき所望の制御を行なう信号を発す
るものであることを特徴とする。
ワイヤフイーダを備えた溶接装置において、(a)フ
イラワイヤのフイード速度の指令信号を発する制
御手段と、(b)フイラワイヤのフイード速度を検出
する手段と、(c)上記手段によつて検出されたフイ
ード速度の実測値と前記のフイード速度指令信号
値とを比較する比較回路とを具備し、かつ該比較
回路は、フイード速度指令信号値と前記フイード
速度実測値との差を演算してフイラワイヤのスリ
ツプ量を算出し、そのスリツプ量が予め定められ
た値を越えたとき所望の制御を行なう信号を発す
るものであることを特徴とする。
本発明は、上記の構成よりなるので、送給ロー
ラとフイラワイヤとの間にスリツプが生じたと
き、フイラワイヤのフイード速度の実測値と制御
手段から出力する速度指令信号との間に差が生ず
るので、スリツプの発生を自動的に検知して所望
の制御を行なうことができる。特に本発明におい
ては、制御手段から出力するフイラワイヤのフイ
ード速度指令信号そのものを比較の基準とするの
で、極めて正確なワイヤ供給量不足を検知して溶
接欠陥の発生防止を確実に行なうことができる。
ラとフイラワイヤとの間にスリツプが生じたと
き、フイラワイヤのフイード速度の実測値と制御
手段から出力する速度指令信号との間に差が生ず
るので、スリツプの発生を自動的に検知して所望
の制御を行なうことができる。特に本発明におい
ては、制御手段から出力するフイラワイヤのフイ
ード速度指令信号そのものを比較の基準とするの
で、極めて正確なワイヤ供給量不足を検知して溶
接欠陥の発生防止を確実に行なうことができる。
次に、本発明に係る溶接装置の一実施例を、第
１図乃至第３図について説明する。
１図乃至第３図について説明する。
第１図は本実施例の制御系統図、第２図は同じ
く側面図、第３図は同じく平面図である。
く側面図、第３図は同じく平面図である。
（第１図参照）
ワイヤフイーダ１は、ワイヤフイーダモータ１
２、ワイヤ送給ローラ１３、パルスコーダ１４、
ワイヤドラム１１等から構成され、フイラワイヤ
（以下、単にワイヤと略称する）１５を送給でき
る構造になつている。以上の構成部品はベース１
６上に取付けられており、ワイヤドラム１１を出
たワイヤ１５はまず、ワイヤ矯正ローラ１７で、
ドラム１１に巻回されていた曲りを矯正され、イ
ンレツト１８を通り、送給ローラ１３で駆動力を
与えられた後、アウトレツトを通つて送給され
る。ワイヤフイーダモータ１２は、ワイヤフイー
ダ制御盤２内のサーボアンプ２１により制御され
ている。ワイヤフイーダモータ１２の回転は、パ
ルスコーダ１４によりサーボアンプ２１にフイー
ドバツクされている。サーボアンプ２１は、NC
制御盤３により制御されており、必要なワイヤ供
給量（つまり、ワイヤフイーダモータ１２の必要
回転数）は、NC制御盤３より指示されている。
ここで、前述の被溶接物の溶接品質を確保するた
めには、ワイヤフイードモータ１２で駆動される
ワイヤ送給ローラ１３により、ワイヤ１５が確実
に送給されていることが必要で、このワイヤ送給
ローラ１３とワイヤ１５との間にスリツプが発生
すると、ワイヤフイーダモータ１２が、NC制御
盤３からの指令通り回転しているにもかかわら
ず、必要なワイヤ送給量が得られないという不具
合が発生するわけである。
２、ワイヤ送給ローラ１３、パルスコーダ１４、
ワイヤドラム１１等から構成され、フイラワイヤ
（以下、単にワイヤと略称する）１５を送給でき
る構造になつている。以上の構成部品はベース１
６上に取付けられており、ワイヤドラム１１を出
たワイヤ１５はまず、ワイヤ矯正ローラ１７で、
ドラム１１に巻回されていた曲りを矯正され、イ
ンレツト１８を通り、送給ローラ１３で駆動力を
与えられた後、アウトレツトを通つて送給され
る。ワイヤフイーダモータ１２は、ワイヤフイー
ダ制御盤２内のサーボアンプ２１により制御され
ている。ワイヤフイーダモータ１２の回転は、パ
ルスコーダ１４によりサーボアンプ２１にフイー
ドバツクされている。サーボアンプ２１は、NC
制御盤３により制御されており、必要なワイヤ供
給量（つまり、ワイヤフイーダモータ１２の必要
回転数）は、NC制御盤３より指示されている。
ここで、前述の被溶接物の溶接品質を確保するた
めには、ワイヤフイードモータ１２で駆動される
ワイヤ送給ローラ１３により、ワイヤ１５が確実
に送給されていることが必要で、このワイヤ送給
ローラ１３とワイヤ１５との間にスリツプが発生
すると、ワイヤフイーダモータ１２が、NC制御
盤３からの指令通り回転しているにもかかわら
ず、必要なワイヤ送給量が得られないという不具
合が発生するわけである。
本実施例では、このスリツプ現象を監視するた
めにスリツプ検出装置４（第１図参照）を設けた
ものである。該スリツプ検出装置４は、(イ)ワイヤ
１５の動きにより回転する検出ローラ４５、(ロ)検
出ローラに接続されたタコジエネレータ４４、(ハ)
タコジエネレータ４４の出力をワイヤ送給速度と
して表示するワイヤ供給スピード表示器４１、(ニ)
タコジエネレータ４４の出力と、NC制御盤３の
指令値とを比較する比較回路４２、及び(ホ)比較回
路４２の出力を表示するスリツプ表示器４３を備
えて構成されいる。上記のスリツプ検出装置４
は、(i)検出ローラ４５を介してタコジエネレータ
４４が検出する速度検出信号と、(ii)NC制御盤３
がサーボアンプ２１を介してフイーダモータ１２
に与えている速度指令信号とを、比較回路４２に
よつて比較し、その差をスリツプ量と判定して、
該スリツプ量が予め定められた値を越えるとイン
ターロツク５にスリツプ信号を与える。
めにスリツプ検出装置４（第１図参照）を設けた
ものである。該スリツプ検出装置４は、(イ)ワイヤ
１５の動きにより回転する検出ローラ４５、(ロ)検
出ローラに接続されたタコジエネレータ４４、(ハ)
タコジエネレータ４４の出力をワイヤ送給速度と
して表示するワイヤ供給スピード表示器４１、(ニ)
タコジエネレータ４４の出力と、NC制御盤３の
指令値とを比較する比較回路４２、及び(ホ)比較回
路４２の出力を表示するスリツプ表示器４３を備
えて構成されいる。上記のスリツプ検出装置４
は、(i)検出ローラ４５を介してタコジエネレータ
４４が検出する速度検出信号と、(ii)NC制御盤３
がサーボアンプ２１を介してフイーダモータ１２
に与えている速度指令信号とを、比較回路４２に
よつて比較し、その差をスリツプ量と判定して、
該スリツプ量が予め定められた値を越えるとイン
ターロツク５にスリツプ信号を与える。
インターロツク５は、スリツプ信号を受けると
駆動装置８０（第４図）及び電子銃９の作動を一
時停止させるとともに、警報手段（図示せず）を
作動させる。
駆動装置８０（第４図）及び電子銃９の作動を一
時停止させるとともに、警報手段（図示せず）を
作動させる。
これにより、ワイヤ送給不足に起因する溶接欠
陥の発生が未然にかつ完全に防止される。
陥の発生が未然にかつ完全に防止される。
本発明によれば、制御手段から手力するワイヤ
のフイード速度指令信号を基準としてワイヤのス
リツプ量を検出するので、きわめて正確なワイヤ
供給不足を検知することができ、そのワイヤのス
リツプ量が予め定められた値に達したとき自動的
に装置を停止させたり警報を発したりするので、
ワイヤフイード装置のスリツプによるワイヤ供給
不足を未然に防止して、ワイヤ送給不足による溶
接欠陥を確実に防止することができる効果があ
る。
のフイード速度指令信号を基準としてワイヤのス
リツプ量を検出するので、きわめて正確なワイヤ
供給不足を検知することができ、そのワイヤのス
リツプ量が予め定められた値に達したとき自動的
に装置を停止させたり警報を発したりするので、
ワイヤフイード装置のスリツプによるワイヤ供給
不足を未然に防止して、ワイヤ送給不足による溶
接欠陥を確実に防止することができる効果があ
る。
第１図は本発明に係る溶接装置の制御系統図、
第２図は同じく側面図、第３図は同じく平面図で
ある。第４図はワイヤフイーダの一般的構成の説
明図である。 １……ワイヤフイーダ、２……ワイヤフイーダ
制御盤、３……NC制御盤、４……スリツプ検出
装置、５……インターロツク、６……溶接チヤン
バ、７……被溶接物、９……電子銃、１１……ワ
イヤドラム、１２……ワイヤフイーダモータ、１
３……ワイヤ送給ローラ、１４……パルスコー
ダ、１５……ワイヤ、１６……ベース、１７……
ワイヤ矯正ローラ、１８……インレツト、１９…
…アウトレツト、２１……サーボアンプ、４１…
…ワイヤ供給スピード表示器、４２……比較回
路、４３……スリツプ表示器、４４……タコジエ
ネレータ、４５……検出ローラ、８０……駆動装
置、８１……Ｘ軸、８２……Ｙ軸、８３……Ｚ
軸、８４……回転軸。
第２図は同じく側面図、第３図は同じく平面図で
ある。第４図はワイヤフイーダの一般的構成の説
明図である。 １……ワイヤフイーダ、２……ワイヤフイーダ
制御盤、３……NC制御盤、４……スリツプ検出
装置、５……インターロツク、６……溶接チヤン
バ、７……被溶接物、９……電子銃、１１……ワ
イヤドラム、１２……ワイヤフイーダモータ、１
３……ワイヤ送給ローラ、１４……パルスコー
ダ、１５……ワイヤ、１６……ベース、１７……
ワイヤ矯正ローラ、１８……インレツト、１９…
…アウトレツト、２１……サーボアンプ、４１…
…ワイヤ供給スピード表示器、４２……比較回
路、４３……スリツプ表示器、４４……タコジエ
ネレータ、４５……検出ローラ、８０……駆動装
置、８１……Ｘ軸、８２……Ｙ軸、８３……Ｚ
軸、８４……回転軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フイラワイヤフイーダを備えた溶接装置にお
いて、(a)フイラワイヤのフイード速度の指令信号
を発する制御手段と、(b)フイラワイヤのフイード
速度を検出する手段と、(c)上記手段によつて検出
されたフイード速度の実測値と前記のフイード速
度指令信号値とを比較する比較回路とを具備し、
かつ該比較回路は、フイード速度指令信号値と前
記フイード速度実測値との差を演算してフイラワ
イヤのスリツプ量を算出し、そのスリツプ量が予
め定められた値を越えたとき所望の制御を行なう
信号を発するものであることを特徴とする溶接装
置。 ２ 前記のフイラワイヤフイーダを備えた溶接装
置は電子ビーム溶接装置であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13815487A JPS63303685A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13815487A JPS63303685A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303685A JPS63303685A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH0513755B2 true JPH0513755B2 (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=15215283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13815487A Granted JPS63303685A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63303685A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005238267A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接モニタ装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51132146A (en) * | 1975-05-13 | 1976-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device of feeding welding wire |
| JPS622904A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | 吉野 時義 | ヘアドライヤ |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP13815487A patent/JPS63303685A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51132146A (en) * | 1975-05-13 | 1976-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device of feeding welding wire |
| JPS622904A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | 吉野 時義 | ヘアドライヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63303685A (ja) | 1988-12-12 |
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