JPS5838670A - 溶接開先倣い方法 - Google Patents
溶接開先倣い方法Info
- Publication number
- JPS5838670A JPS5838670A JP13554281A JP13554281A JPS5838670A JP S5838670 A JPS5838670 A JP S5838670A JP 13554281 A JP13554281 A JP 13554281A JP 13554281 A JP13554281 A JP 13554281A JP S5838670 A JPS5838670 A JP S5838670A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- welding torch
- groove
- axis
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、溶接トーチを開先内で開先巾方向に揺動さ
せつつ溶接を行なう、自動溶接における溶接トーチの開
先線直角方向のズレな自動的に位置修正して、溶接トー
チを開先中心位置に常に制御する溶接開先倣い方法に関
するものである。
せつつ溶接を行なう、自動溶接における溶接トーチの開
先線直角方向のズレな自動的に位置修正して、溶接トー
チを開先中心位置に常に制御する溶接開先倣い方法に関
するものである。
従来、アーク溶接の自動開先倣いに用いられてきた接触
形、非接触形センサーは、いずれも溶接アークから発生
する光、熱、磁気あるいはスノくツタなどの妨害を受は
易く、センサーをアークからかなり離して配置する必要
があり、そのため倣い精度の限界、あるいはその対策と
しての位置補正に、複雑な演算処理が必要なことから、
コスト高を招くなど実用化に大きな問題があった。
形、非接触形センサーは、いずれも溶接アークから発生
する光、熱、磁気あるいはスノくツタなどの妨害を受は
易く、センサーをアークからかなり離して配置する必要
があり、そのため倣い精度の限界、あるいはその対策と
しての位置補正に、複雑な演算処理が必要なことから、
コスト高を招くなど実用化に大きな問題があった。
また、溶接アークの電流や電圧などの溶接ノくラメータ
は、電極と母材間の距離に従って定まった変化をすると
いう基本的な特性を利用して、溶接アーク自身をセンサ
ーとする自動倣い方法や検出情報の制御処理技術に特徴
をもつ倣い制御方法がある。この方法は、特別な検出器
を必要とせず機構的に簡便であると共に、センサが溶接
アークそのものであることからアーク直下で倣うことが
出来る利点を有する。
は、電極と母材間の距離に従って定まった変化をすると
いう基本的な特性を利用して、溶接アーク自身をセンサ
ーとする自動倣い方法や検出情報の制御処理技術に特徴
をもつ倣い制御方法がある。この方法は、特別な検出器
を必要とせず機構的に簡便であると共に、センサが溶接
アークそのものであることからアーク直下で倣うことが
出来る利点を有する。
上記の倣い方法は、開先内で溶接トーチを開先巾方向（
Ｘ軸方向）に揺動させつつ、定アーク長制御を行なうこ
とにより電極先端を開先面と並行して開先内を倣わせ、
このときの溶接トーチの高さ方向→−（ｙ軸方向）の変
位量を、ポテンショメータで検出し、この変位量が予め
定められた高さの値と一致したときに、溶接トーチのＸ
軸方向の反転を行なうものである。
Ｘ軸方向）に揺動させつつ、定アーク長制御を行なうこ
とにより電極先端を開先面と並行して開先内を倣わせ、
このときの溶接トーチの高さ方向→−（ｙ軸方向）の変
位量を、ポテンショメータで検出し、この変位量が予め
定められた高さの値と一致したときに、溶接トーチのＸ
軸方向の反転を行なうものである。
しかしながら、この方法は、溶接トーチの高さ方向の移
動変位をポテンショメータの抵抗として電圧に変換して
、この電圧が予め定められた電圧と一致したとき溶接ト
ーチのＸ軸方向の移動反転を行わせるものであるため、
Ｘ軸方向の移動反転回路に、ポテンショメータの温度特
性、各アンプの温度特性を考慮した、温度補正回路が必
要となる。更に、溶接電流（パルス電流）、制御電流、
他の溶接機の電流等によるノイズに対してノイズ対策が
必要となる。
動変位をポテンショメータの抵抗として電圧に変換して
、この電圧が予め定められた電圧と一致したとき溶接ト
ーチのＸ軸方向の移動反転を行わせるものであるため、
Ｘ軸方向の移動反転回路に、ポテンショメータの温度特
性、各アンプの温度特性を考慮した、温度補正回路が必
要となる。更に、溶接電流（パルス電流）、制御電流、
他の溶接機の電流等によるノイズに対してノイズ対策が
必要となる。
以上の通り、ポテンショメータを用いる方法は、制御回
路が複雑となり、コスト高となる欠点があった。
路が複雑となり、コスト高となる欠点があった。
この発明は、上述した観点から、簡単確実にかつ経済的
に、精度高く倣いを行なうことができる溶接開先倣い方
法を提供するもので、Ｙ軸方向の変位量をリニアゲージ
センサーによりデジタル量として検出し、この極用値と
基準値とが一致したときに、溶接トーチを反転させるこ
とに特徴を有するものである。
に、精度高く倣いを行なうことができる溶接開先倣い方
法を提供するもので、Ｙ軸方向の変位量をリニアゲージ
センサーによりデジタル量として検出し、この極用値と
基準値とが一致したときに、溶接トーチを反転させるこ
とに特徴を有するものである。
次に、この発明を、実施例とともに図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、この発明の実施例の１例を示すもので、１は
溶接トーチ、２は電極、３はアーク、４はＸ軸方向倣い
ブロック、５は走行台車、６はリニアゲージセンサ、７
はデジタルカウンター、８は演算器、９はＸ軸モータ反
転器、１０はＸ軸モータ、１１はアーク電圧検出器、１
２は基準電圧発生器、１３は電圧比較器、１４はＹ軸モ
ータ反転器、１５はＹ軸モータ、ａは開先内を示す。
溶接トーチ、２は電極、３はアーク、４はＸ軸方向倣い
ブロック、５は走行台車、６はリニアゲージセンサ、７
はデジタルカウンター、８は演算器、９はＸ軸モータ反
転器、１０はＸ軸モータ、１１はアーク電圧検出器、１
２は基準電圧発生器、１３は電圧比較器、１４はＹ軸モ
ータ反転器、１５はＹ軸モータ、ａは開先内を示す。
アーク電圧検出器１１による電圧（Ｖ）と基準電圧発生
器１２による電圧（Ｖｏ）とを電圧比較器１３で比較し
、（Ｖ＝Ｖｏ）となるようにＹ軸モータ反転器１４で、
Ｙ軸モータ１５を制御することによりアーク３を常に一
定のアーク長に維持することができる。その結果、開先
内ａで、溶接トーチ１（又はアーク３）をＸ軸方向に揺
動すると、電極２の先端は開先面と並行して移動する。
器１２による電圧（Ｖｏ）とを電圧比較器１３で比較し
、（Ｖ＝Ｖｏ）となるようにＹ軸モータ反転器１４で、
Ｙ軸モータ１５を制御することによりアーク３を常に一
定のアーク長に維持することができる。その結果、開先
内ａで、溶接トーチ１（又はアーク３）をＸ軸方向に揺
動すると、電極２の先端は開先面と並行して移動する。
そこでこの時溶接トーチ１の高さ方向（Ｙ軸）の移動変
位（ｙ）をリニアゲージセンサー６で検出し、検出され
たデジタル信号をデジタルカウンター７でカウントする
。その後演算器８で演算をしてその結果をＸ軸上−タ反
転器９に伝えＸ軸モータ１ｏを制御する。
位（ｙ）をリニアゲージセンサー６で検出し、検出され
たデジタル信号をデジタルカウンター７でカウントする
。その後演算器８で演算をしてその結果をＸ軸上−タ反
転器９に伝えＸ軸モータ１ｏを制御する。
演算器８による演算方法を第２．３，４，５゜６、図に
より説明すると、第２図において、溶接トーチ１は下り
方向である。この時のＹ軸方向の高さをリニアゲージセ
ンサ６により（￥１）次に（Ｙ２）の順で繰返し測定す
る。すると溶接トーチのＹ軸方向の高さは、下り方向の
時は常に（￥１〉Ｙ２ ）の関係が成立する。
より説明すると、第２図において、溶接トーチ１は下り
方向である。この時のＹ軸方向の高さをリニアゲージセ
ンサ６により（￥１）次に（Ｙ２）の順で繰返し測定す
る。すると溶接トーチのＹ軸方向の高さは、下り方向の
時は常に（￥１〉Ｙ２ ）の関係が成立する。
次に第３図において、溶接トーチ１（又はアーク３）は
、開先のルートから上りにさじが入っており、この時の
Ｙ軸方向の高さを（Ｙ、）、次に（Ｙ２）の順で測定す
ると、（Ｙｌ ＜Ｙ２ ）の関係が成立する。そこで（
Ｙｌ＜：’Ｙ２）となった時のＹ、を記憶する。
、開先のルートから上りにさじが入っており、この時の
Ｙ軸方向の高さを（Ｙ、）、次に（Ｙ２）の順で測定す
ると、（Ｙｌ ＜Ｙ２ ）の関係が成立する。そこで（
Ｙｌ＜：’Ｙ２）となった時のＹ、を記憶する。
次に第４図において、溶接トーチ１は上り方向であるが
、この時のＹ軸方向の高さくＹ２）のみを繰返し測定す
る。
、この時のＹ軸方向の高さくＹ２）のみを繰返し測定す
る。
次に第５図に肩いて、（Ｙ２−Ｙｔ ）が予め定めた基
準値りに達した（Ｙ２−Ｙｌ ＝Ｄ）ならば、Ｘ軸方向
の移動反転を、反転器９により行なわせる。
準値りに達した（Ｙ２−Ｙｌ ＝Ｄ）ならば、Ｘ軸方向
の移動反転を、反転器９により行なわせる。
次に第６図において、反転仮溶接トーチ１は下り方向で
あるが、この時のＹ軸方向の高さを（Ｙ、）、次に（Ｙ
２）の順で繰返し測定する。溶接トーチ１チ１が上りに
さじが〜るまで、Ｙ軸方向の高さくＹｓ）、次に（Ｙ２
）の順で繰返し測定する。以上筒２．３，４，５．６図
の作業を繰返すことによ、す、溶接トーチ１のＸ軸方向
の反転位置を制御することができる。
あるが、この時のＹ軸方向の高さを（Ｙ、）、次に（Ｙ
２）の順で繰返し測定する。溶接トーチ１チ１が上りに
さじが〜るまで、Ｙ軸方向の高さくＹｓ）、次に（Ｙ２
）の順で繰返し測定する。以上筒２．３，４，５．６図
の作業を繰返すことによ、す、溶接トーチ１のＸ軸方向
の反転位置を制御することができる。
以上の説明を７０チヤートに示した第７図により詳述す
ると、溶接トーチ１が下り方向の時は、先に測定する（
￥１）と後に測定する（￥２）とは、常に（Ｙ、〉￥２
）の関係が成立し、（Ｙｔ ＞Ｙ２ ）がＹｅｓの時は
（￥１）→（￥２）の順で繰返し測定を続ける。（Ｙｌ
＞Ｙ２ ）がＮＯのとき、即ちアーク３が開先のルー
トから上りにさしかかって以後溶接トーチ１が上り方向
の時は、（Ｙ２−Ｙｌ ）が予め定めた基準値（Ｉ））
に対して（Ｙ２−Ｙ、 （Ｄ ） Ｙｅ Ｓの関係が成
立する間中（￥２）のみを測定する。この時（Ｙ、）は
開先のルート部の高さを示している。そして（Ｙ２’−
Ｙｔ＜Ｄ）がＮＱＬなった夏き、即ち電極先端の高さく
Ｙ２）が開先のルート部の高さくＹ、）に対して、予め
定めた値りに達した時、 （Ｙ２−Ｙｔ ＝Ｄ）となり
Ｘ軸モータ１０を反転させる。反転後、溶接トーチ１は
下り方向に市い、以後第７図のフロチャートに従ってＸ
軸モータ１０の反転を再び行う。
ると、溶接トーチ１が下り方向の時は、先に測定する（
￥１）と後に測定する（￥２）とは、常に（Ｙ、〉￥２
）の関係が成立し、（Ｙｔ ＞Ｙ２ ）がＹｅｓの時は
（￥１）→（￥２）の順で繰返し測定を続ける。（Ｙｌ
＞Ｙ２ ）がＮＯのとき、即ちアーク３が開先のルー
トから上りにさしかかって以後溶接トーチ１が上り方向
の時は、（Ｙ２−Ｙｌ ）が予め定めた基準値（Ｉ））
に対して（Ｙ２−Ｙ、 （Ｄ ） Ｙｅ Ｓの関係が成
立する間中（￥２）のみを測定する。この時（Ｙ、）は
開先のルート部の高さを示している。そして（Ｙ２’−
Ｙｔ＜Ｄ）がＮＱＬなった夏き、即ち電極先端の高さく
Ｙ２）が開先のルート部の高さくＹ、）に対して、予め
定めた値りに達した時、 （Ｙ２−Ｙｔ ＝Ｄ）となり
Ｘ軸モータ１０を反転させる。反転後、溶接トーチ１は
下り方向に市い、以後第７図のフロチャートに従ってＸ
軸モータ１０の反転を再び行う。
次に、本発明に用いられた溶接の諸条件の一例を下記に
、また開先形状の一例を第８図に示す。
、また開先形状の一例を第８図に示す。
第８図において、ａは５，９ｒｒｒｎ、 ｂは１．０朋
、Ｃは２゜５玉、ｄは３０°である。
、Ｃは２゜５玉、ｄは３０°である。
溶接条件
電極・・・・：・・・・・・・・・・・・・・・・トリ
ウムタングステン製３．２ ｍｍφ 溶接電流・・・・・・・・・・・・・・・１４０〜２０
０Ａアーク電圧・・・・・・・・・・・・８．０〜１１
゜Ｏｖ溶接速度・・・・・・・・・・・・・・・６゜５
〜１１゜０ｃＩｒＬ／分ワイヤ送給速度・・・・・・１
２０〜２００ｃＩｒＬ／分ワイヤ径・・・・・・・・・
・・・・・・Ｌ、Ｏｍｍφアルゴンガス流量・・・１０
〜２０１／分制御高さＤ・・・・・・・・・・・・０．
４〜１．０１ｎ１１Ｌ次に、この発明によって得られる
効果を下記に示す。
ウムタングステン製３．２ ｍｍφ 溶接電流・・・・・・・・・・・・・・・１４０〜２０
０Ａアーク電圧・・・・・・・・・・・・８．０〜１１
゜Ｏｖ溶接速度・・・・・・・・・・・・・・・６゜５
〜１１゜０ｃＩｒＬ／分ワイヤ送給速度・・・・・・１
２０〜２００ｃＩｒＬ／分ワイヤ径・・・・・・・・・
・・・・・・Ｌ、Ｏｍｍφアルゴンガス流量・・・１０
〜２０１／分制御高さＤ・・・・・・・・・・・・０．
４〜１．０１ｎ１１Ｌ次に、この発明によって得られる
効果を下記に示す。
（１）。溶接トーチの高さ方向の変位（Ｙ軸）を、リニ
アゲージセンサーによってデジタル量として検出するた
めに、センサーと制御装置（カウンタ、演算器、Ｘ軸上
−タ反転器）との距離を、ポテンショメータをセンサと
した場合に比較して長くすることが可能となり、電圧降
下の問題がない上、溶接トーチ周辺の装置を簡略化する
ことができる。
アゲージセンサーによってデジタル量として検出するた
めに、センサーと制御装置（カウンタ、演算器、Ｘ軸上
−タ反転器）との距離を、ポテンショメータをセンサと
した場合に比較して長くすることが可能となり、電圧降
下の問題がない上、溶接トーチ周辺の装置を簡略化する
ことができる。
（２）、溶接電流、アーク熱等によるノイズに対しても
、ポテンショメータをセンサとした場合に比較して、影
響が少ない。
、ポテンショメータをセンサとした場合に比較して、影
響が少ない。
（３）。Ｘ軸モータを反転制御させるための演算方法は
、ポテンショメータによる電圧比較方法より直接的であ
るので装置的に簡単である。
、ポテンショメータによる電圧比較方法より直接的であ
るので装置的に簡単である。
Ｙ、＝Ｄ）をＸ軸上−タ反転のターニングポイントとし
ているために精度よく倣うことができる。
ているために精度よく倣うことができる。
この発明は以上述べた通り、複雑に開先形状や開先線が
変化しても、確実に精度の良い開先倣いが可能であり、
自動溶接継手部の品質をより向上させることができ、工
業的にきわめて価値の高い発明である。
変化しても、確実に精度の良い開先倣いが可能であり、
自動溶接継手部の品質をより向上させることができ、工
業的にきわめて価値の高い発明である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明にか−る制御系統図、第２〜第６図
は、この発明の演算処理の順序を説明した図、第７図は
、この発明の演算処理フローチャート図、第８図は、こ
の発明に用いられる開先形状の一例を示した図である。 図面において、 ■・・・溶接トーチ、 ２・・・電極、３・・
・アーク、 ４・・・倣いブロック、５・
・・走行台車、 ６・・・リニアゲージセンサ
７・・・デジタルカウンター、訃・・演算器、９・・・
Ｘ軸上−タ反転器、 １ｏ・・・Ｘ軸モータ、１１・
・・アーク電圧検出器、１２・・・基準電圧発生器、１
３・・・電圧比較器、 １４・・・Ｙ軸モータ反転
器、１５・・・Ｙ軸モータ、 ａ・・・開先内。 出願人 日本鋼管工事株式会社 代理人堤 敬太部 他１名
は、この発明の演算処理の順序を説明した図、第７図は
、この発明の演算処理フローチャート図、第８図は、こ
の発明に用いられる開先形状の一例を示した図である。 図面において、 ■・・・溶接トーチ、 ２・・・電極、３・・
・アーク、 ４・・・倣いブロック、５・
・・走行台車、 ６・・・リニアゲージセンサ
７・・・デジタルカウンター、訃・・演算器、９・・・
Ｘ軸上−タ反転器、 １ｏ・・・Ｘ軸モータ、１１・
・・アーク電圧検出器、１２・・・基準電圧発生器、１
３・・・電圧比較器、 １４・・・Ｙ軸モータ反転
器、１５・・・Ｙ軸モータ、 ａ・・・開先内。 出願人 日本鋼管工事株式会社 代理人堤 敬太部 他１名
Claims (1)
- 定アーク長制御を行いながら、溶接トーチを開先内で開
先巾方向に揺動させつつ自動溶接を行うに当り、溶接ト
ーチの高さ方向の変位をデジタル量として検出し、この
検出値を基準値と比較して、基準値と一致したときに、
溶接トーチを反転させることを特徴とする溶接開先倣い
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13554281A JPS5838670A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 溶接開先倣い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13554281A JPS5838670A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 溶接開先倣い方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838670A true JPS5838670A (ja) | 1983-03-07 |
Family
ID=15154212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13554281A Pending JPS5838670A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 溶接開先倣い方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838670A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119490U (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-14 | ||
| US5615976A (en) * | 1993-03-05 | 1997-04-01 | Kawasaki Steel Corp. | Double walled pipe, jacking method and pipe end structure of leading pipe |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13554281A patent/JPS5838670A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119490U (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-14 | ||
| US5615976A (en) * | 1993-03-05 | 1997-04-01 | Kawasaki Steel Corp. | Double walled pipe, jacking method and pipe end structure of leading pipe |
| US6004073A (en) * | 1993-03-05 | 1999-12-21 | Kawasaki Steel Corp. | Double walled pipe, jacking method and pipe end structure of leading pipe |
| US6109305A (en) * | 1993-03-05 | 2000-08-29 | Kawasaki Steel Corp. | Double walled pipe, jacking method and pipe end structure of leading pipe |
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