JPS589772A - 部材のジヨイントに対する横方向の位置づけ方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの金属表面間に形成され、不連続、性を
有するジ璽インドに対して部材を横方向に位置づける方
法と、この方法を実施する装置とに関する。

特に１本発明は溶接されるべき２つの部材が、前もって
作られた溶接点により適所−で保持されている時、これ
ら２つの部材を分離しているジ■イン）Ｋ対して例えば
溶接トーチのような成る部材を自動的に横方向に位置づ
ける問題に関する。これらの溶接点は、普通、無作為な
方法で手動により作られるので、それらの間隔や形がま
ちまちである。従ってこれらの溶接点はジ璽インドに沿
って無作為的に配置される２つの部材間に形成され★ジ
讐インドの不連続性を形成してしまう。

ｓ接さｔするべき２つの部材を分離するジ冒インドに沿
ってこれらの溶接点が存在することは、その自動的横方
向の位置づけを保証する装置を備えた溶接ヘッドの操作
にとって不都合であることは明らかである。従って、自
動位置づけ装置は溶接点Ｏ゛通過時にジ言インドをゆる
めることがあるのソ、作業部分の外側で溶接トーチを案
内することＫなる。

これらの危険性は、自動式横方向位置づけ装置が渦巻流
トランスジューサーを使用した時Ｋ特に高まる。なぜ゛
なら゛、そのトランスジューサーは、金属表面を分離す
るジ嘗インドの不連続性、即ち溶接される金属シートの
表面間の短絡を構成する溶接点に対して非常に敏感に反
応するからである。

従って、溶接トーチは゛トランスジユーサーから出るデ
ータの関数として直接、制御されることができない。な
ザなら、これは溶接点の通過時、位置を非常に大きく変
化させることになるからである。

明らかに１この装置゛の用途は、２枚の金属シートの溶
接に制限されるものではなく、本発明は２つの表面間に
形成されかつ不連続性を有するジｌインドに対して部材
のいかなる横方向の位置づ叶問題をも解決するために用
いることが出来る。

前述の困難を解決するために、予溶接操作の間、ジ璽イ
ン）Ｋ沿りた不連続性の位置の記録をとるようＫするこ
とも出来る。しかしながら、この操作は時間と費用もか
かるので、この問題に対しては不適切であると考えられ
る。

本発明は、不連続性が消息子の横方向の位置づけＫとっ
て不都合ではなくて、実際の部材の位置を完成する前に
１不連続位置を記録する必要がない状態で、部材の予備
的位置づけを保証する溶接点の如き、不連続性を有しか
つ、２つの金属表面間に形成されたジ曹イン）Ｋ対して
、溶接トーチのような部材を横方向に位置づける方法に
関する。

本発明は又、この方法を実施する装置に関する。

仔−イ　小社ａロμ、１−ノ１−啼−＾−繊一−＾啼に
ソＩ−１学力ηを義ｙ＼こ１五−Ｑ伺菅眞ぞ６患す會使
って、不連続性を有しかつ２枚のｉ属表面間　　゛に形
成されたジ冒インドに対して部材を横方向に位置づける
方法を提供し、各消息子が出す信号は、ジ冒インドの軸
に対する対応消息子の軸の移動と共に変化する少くとも
１つの位置づけ信号と、不連続性の存在を指示しかつ対
応消息子がジ冒インドの不連続性に対面する時に伝達さ
れる少くとも１個の信号とを得るように処理され、前記
部材は位置づけ信号の変化の関数として横方向に配置さ
れ、前記部材の移動制御は、不連続性の存在を指示する
信号が伝達される時、位置づけ信号の変化の関数として
遮断されるよう罠なっている。

そこで、本発明の第１実施例によれば、１個の渦巻法消
息子が使用され、不連続性の存在を指示する信号は位置
づけ信号の２つの特徴的変化の間に伝達される。

本発明の第２実施例によれば、少くとも２個の渦巻法消
息子が使用され、これらはジ曹インドの方向へ配置され
る。

業ａＳＳめ俯つ侭協例の値１―綴によれば、不連続性の
存在を指示する信号は第１消息子の位置づけ信号の２つ
の特徴的変化の間に伝達され、部材の横方向の動きは、
第２消息子の位置づけ信号の変化の関数として制御され
る。

本発明の第２実施例の第２変形によれば、第１消息子か
ら出る信号は、対面する表面から消息子を分離する距離
と共に変化する近似信号を得るように処理され、その第
１消息子はジ冒インドの軸上に第１消惠子を中心噌ける
大めに第２消息子から出る位置づけ信号の変化の関数と
して部材と共に横方向に移動され、不連続性の存在を指
示する信号は近似信号の変化に基づいて伝達される。

本発明の第２実施例の第３変形によれば、不連続性の存
在を指示する信号は、各消息子に基づいて得られた位置
づけ信号間の差異が既定の閾値をこえる時に伝達され゛
る。

本発明の第１及び第２実施例に於て、不連続性９存在を
指示する信号の伝達前と伝達後に１位置づけ信号の変化
に基づいて、計算した位置づけ信号を決定することが出
来、部材の横方向の動きは制御信号により制御され、こ
の制御信号は不連続性の存在を指示する信号が出ない時
には、位置づけ信号の関数と゛なり、不連続性の存在を
指示する信号が伝達される時には、計算された位置づけ
信号の関数となる。そζで計算された位置づけ信号はは
じめに、不連続性の存在を指示する信号の伝達前に１一
定期間中に、位置づけ信号の変化に基づいて決定され、
次に、不連続性の存在を指示する信号が伝達され終った
のち、同じ期間中、位置づけ信号の変化に基づいて決定
される。

本発明の第２実施例に於て、その計算はトーチの前方で
その移動方向に位置する位置づけ消息子から出る情報に
基づいて行わｎる。

本発明の第２実施例に於て、不連続性の存在を指示する
信号が出ない場合、位置づけ信号によって部材の動きを
直接、制御することが出来、その動きの制御は不連続性
の存在を指示する信号の伝達後、成るタイムラグにより
遮断される。このタイムラグは従来の表示装置によって
か、或いは、ジ冒インドに沿った消息子の移動速度と、
前記消息子を離している距離とに基づいて決定される。

この種の処理は、本発明の第２実施例の３−）の変形例
に使用することが出来る。

本発明は又、２′）の金属表面間に形成されかつ不連続
性を有するジ冒インドに対して部材を横方向に位置づけ
る装置に関し、これは前述の方法を実施出来るようにな
っている。

ここで、本発明を非制限実施例と添付図面とに関連しな
がらこれからもつと詳しく説明することにする。

本発明に従つ大装置は、第１図に示すように、最も簡単
な場合は、渦巻流消息子である渦巻流探知装置１０で成
りたつ。

そのような消息子は、その消息子の渦巻流に対面する導
電材で成る部材に生じる交流電場と、戻ヤの間、その第
１電場に対向して位置し、コイルのインピーダンスを変
える電場とを生じるように１高周波シヌソイダル電流を
コイルに供給する原理に基づいていることが指摘できる
。従って、そのコイルのインピーダンスの変化によって
、繭重対面部材に対するそのコイルの配置と、前記部材
にあるジ璽インドの存在が決定される。

溶接されるべき部材１２　、１４の表面１２ｍ、１４ｍ
に形成されるジ箇イ／ト１８に対して消息子の位置づけ
を決定出来るように差動測定を行いうるようにするため
に、消息子は２個のコイルＢ１とＢ２を有し、それらの
コイル軸は同一面に位置し、かつその消息子の中心軸を
構成する軸Ｘに対して対称的に配置される。第１図の構
造を変形して、２本のコイルＢ１とＢ２の軸を平行にし
、それらが両輪とも、軸Ｘに対して等距離にすることも
出来る。

明らかに、その他にも、構造的に変形することが出来る
。一般的に１対象的な誘導渦巻流を生じさせるようにコ
イルＢ１とＢ２をいかようにも配置することが出来る。

実際に、この事は、コイルＢ１とＢ２が軸Ｘに対して対
象的であることを意味する。

かくして、コイルＢ１とＢ２の軸は平行であり、第１図
に示すように１ジ冒イ／）１８に対して直角な面に位置
づけられる。これらの軸は又、軸Ｘと交叉し、その軸と
一定角を形成するように１この面で傾斜させることも出
来る。コイルＢ１とＢ２も又、前述の配置の１方又は他
方に従って同一面に配置することも出来、その面は、表
面１２ｍ、１４ｍに対する直交線に対して傾斜し、ジ−
インド１８に対する一直線に沿ってその表面と交叉する
。コイルＢ１とＢ２は又、ジ璽インドに対して垂直をな
しかつ表面に対して直角をなす面に対して対象面に位置
づけることも出来、その面はジ曹インドに対して−直な
辞に沿って表面と交叉する。

探知装置１０に実際の溶接ヘッド１７を形成する大めに
、位置づけられるべき溶接トーチ１６が探知装置１０に
機械的にしりかシと接続されることが第１図かられかる
。その探知装置１０とトーチ１６との間の距離は、ジｌ
イン）　１８が位置的に、直線として考えられるように
考慮される。かくして、その距離は溶接されるべきジ曹
インドの最小曲率半径に比例して小さくなる。この距離
祉又、所望の精度によって変化するように決定される。

第１図は、溶接されるべ１１２枚の金属シート１２゜１
４に対してヘッド１７を位置づけることの出来る機械的
装置を例として示し、その２枚の金属シート間にジ冒イ
ン）１ｇが形成されるが、これＫは、溶接トーチ１６が
従動する。シー）１２．１４は図面では平たくて、ジ璽
インド１８は直線であるが、本発明は、シートやジ冒イ
ンドの形がどんなものでも使用出来ることは明らかであ
る。

特に１後文に示すように、本発明は、シート１２゜１４
がほぼ無作為な方法で前もって作られた点１９のような
溶接点によシ適所に保持される場合に％に効果的に使用
される。

第１図の実施例に於て、溶接へｙド１７はメカニズム２
０によシ運ばれ１．そのメカニズムは表面１２ｍ。

１４ａ　Ｋ対する高さ方向の位置づけと、ジ曹インド１
８に対する横方向の位置づけとを保証する。

溶接ヘッドの位置づけ機構筒は、ジ冒インド１８に沿っ
て溶接ヘッドを移動させる可動支持装置（図示せず）Ｋ
接続しな支持腕ｎで成る。その腕ｎは電気モーターＭ１
を支持し、その水平出力軸はビニオン２４に固定され、
このビニオンは支持腕ｎと一体化したスリーブ（資）に
より案内、される垂直支柱２８に形成され六ラック２６
とかみ合い、モーターＭ１の作用のもとに下から上へ、
父上から下へ移動出来るよう罠なっている。この第１組
立体はジ嘗インを可能にすゐ。

支柱公の下端部には、水平板３２が支持され、この水平
板３２シ第２モーターｈを支持し、その垂直出力軸は歯
付円形セクター詞を回転させ、このセクター詞は屯う１
つの歯付上クター箕とかみ合い、このセクター％はセク
ターあと同様に水平板！の下にピボット状に装着される
。溶接ヘッド１７を構成する探知装置１０と溶接支持体
１６はピボットビン３６ｂ　Ｋ対してセクターあの歯３
６ｍと反対側で歯付セクター３６に固定される。その探
知装置１０とトーチ１６とのスピンドルはピボットビン
３６ｂと一線に並んでいる。ｔＸ１図に示すように、探
知装置ｌＯはヘッド１７の移動方向で溶接トーチの前方
ｉ配置量される。この第２組立体はヘッド１７をジ璽イ
ンド１８に対して横方向へ移動させ得るようにする。

溶接ヘッド１７とメ□カニズム加との他に１本発明に従
った位置づけ装置は第２図に示す第１実施例に於て、電
子処理回路部を″有し、その中へ消息子ｌＯからの信号
が送られる。その電子処理回路部は信号早を出し、この
信号は溶接点探知回路８９と、平滑化兼サンプリング回
路匍とへ同時に送られる。

後文にもっと詳しく示すように、回路８９は、消息子１
０が金属シー）１２．１４を分離するジ替インド１８に
ある溶接点１９の存在を探知する時、その溶接の存在を
指示する信号ｖｐＳを出す。更に１回路美は連続信号Ｖ
ｐｈを一連の滑らかな電圧段階によって構成されるデジ
タル信号Ｖｃに変形し、それは、後文で示すように、例
えばマイクロプロセスサーにより成る種のデジタル機能
を遂行させるように意図されている。

信号Ｖｃと、信号Ｖｐｌ　（存在すれば）とは、第７図
に関して後文で詳しく説明されているノくス計算及び制
御回路９１へそれぞれ伝達される。その回路９１は又、
連続的な可変制御信号Ｔｃを出力部に貯えることの出来
るフィルター−置で成る。その制御信号は既知のツー献
コントロール回路、即ちフィードバック回路９２へ伝達
され、その出力信号は増幅器９３へ送られ、ｉの増幅器
は第１図のメカニズムによって消息子１０の横方向の位
置づけを保証するようにモーターｈを制御する。

第３図は渦巻流消息子１０により出され為信号の電子処
理回路部を示す。この回路は溶接ライン上での溶接ヘッ
ドの横方向の位置づけにとって有用な差―測定を可能に
する。

消息子のコイルＢ１とＢ２の各々のインピーダンスの変
化を探知出来るようＫするために、その消息子は対称的
測定ブリッジ状態におかれ、その２つの分岐部Ｒ１とＲ
２が平衡を保証する。このように形成された測定ブリッ
ジには、コイルＢ１とＢ２の接合部により形成される高
点と、分岐部Ｒ％、Ｒ２により形成される低点との間で
、ｈ、ｆ、オツシレーター祠から高周波シヌソイダル信
号（例えば２４０　融）が供給される。分岐部：　Ｉｌ
ｈ　＊　Ｒ１とＢ２　ｔ　Ｒｔの共通端子にそれぞれ取
入れられるシヌソイダル出力信号霜。

■２はそれぞれ、差動増幅器４６の正端子と負端子に伝
達され、この増幅器４６はシヌソイダル信号■を出す。

その信号■は加算器槌へ送られ、この加算器４８は信号
Ｖｏを出し、この信号はオツジレータ−４４によシ測定
ブリ・ツジへ送られる信号と、位相変換器５０によりＴ
だけ変換される位相とに対応する。加算器４８から出さ
れるシヌソイダル信号Ｖｃは比較器５２の正端子に送ら
れ、その比較器５２の負端子は接地される。同様の方法
で、オツシレーター祠から出されるシヌソイダル信号は
もう１つの比較６馴の正端子に送られ、その比較器Ｉの
負端子は又、接地される。比較器５２と８はそこへ送ら
れたシヌソイダル信号の正の交番に対して正のロジック
信号を出す。比較器（から出されるロジック信号はオツ
シレータ−４４から出されるシヌソイダル信号の交番を
表わす。それはロジック位相変換器間へ送られ、この位
相変換器は入力信号に比較し大一定値だけ変換される信
号位相を供給する。

この位相を変換した信号は順次、比較器５２にょシ供給
される信号と同時Ｋ、位相識別６郭へ送られ、その比較
器５２はコイルＥｈ　ｗ　Ｂ２の端子の所の信号値を表
わす。位相識別６団は信号Ｖｐｈを出し、この信号はブ
リッジに送られる信号とコイルの端子の所の信号との間
の位相の差を表わす。

第４図に示すようＫ、ロジック位相変換器５６はインバ
ーター６０と２個の厩回路とで成り、それはＥの所で位
相変換器へ送られる信号と、インバーターωを離れる信
号とを遅らせることが出来る。

位相変換器へ送られＪ妃回路の１方によシ遅延される信
号は、インバーターωを離れる信号と共に１第１　ＮＯ
Ｒゲイト６２へ送られる。同様に、インバーターωを離
れる信号と共に、Ｅの所で位相変換器５６へ送られ、か
つ第２ＲＣ回路によって遅延される信号は第２　ＮＯＲ
ゲイト６４へ送られる。そのＮＯＲゲイト６２　、６４
の各々から出される信号はＯＲゲイ）６６へ送られ、Ｓ
の所にロジック信号を送シ、その各パルスは位相変換器
間のイングツ）Ｈの所に送られる信号で四角波パルスの
スタートと終りに対応する。このロジック信号はモノス
テーブル装置６８のインプットへと、７リツグフロツプ
ＪＫ　７０のインプットＪへと、インバーター７２を介
してインプットにへと送られる。Ｓの所に送られる信号
の各パルスと比較して一定のタイムラグをもってスター
　　　卜する際、既定の一連の四角波パルスに一応する
、モノステーブル装置６８の出力信号は７リツグフロツ
プＪＫのインプットＨに送られ、Ｑの所に送られるアウ
トプット信号は位相変換器のイングツ）Ｈに送られる信
号に等しいが、位相はモノステーブル装置６８により課
せられるタイムラグによって決定される値に従って変換
される。この出力信号は位相識別器５８−１送られる。

第５図に示すように、位相識別器間の２つのインプット
ハ、ロジック位相変換器５６からの信号がインバーター
７８を通事したのち、一方が専用ＯＲゲイト７４に、他
方が専用ＯＲゲイト７６に接続する。各専用ＯＲゲイ）
７４．７６の出力はインチグレーターフ８゜（資）に接
続（、位相識別器のインプットに送られる各信号の連続
部材を表わす前記インチグレーターの出力信号は連続出
力信号Ｖｐｈを出すサブトラクター８２へ送られ、その
値は位相変換器５６によシ供給される信号と比較器５２
からの信号との間の位相差に対応する。

ジ璽インド１８の中心に対する消息子の軸ａの横方向の
移動量ｄの関数として第３〜５図に関連して前述した処
理回路が出す信号＋Ｖｐｈの変化が第６図に示されてい
る。消息子１０の対応する移動量が第１図のモーターｈ
によシ得られることが指摘される。第６図の曲線は、一
方では、移動量ｄが零の時、信号静か零となり、他方、
消息子がジ冒インドに対して一側へ移動する時に信号静
が正となり、消息子がジ璽インドに対して他側へ移動す
る時、負となるように傾斜する。第６図の曲線の仁れら
２つの特徴により、ジ冒インドに対する消息子の位置と
移動方向を決定することが出来る。かくして、消息子が
ジ璽イン）１８に：対して横断方向へ、そして第１図の
左から右へ移動する時、信号静が負の電圧から正の電圧
へ送られる。

ジ冒イン）１８の中心が消息子１００軸Ｘの伸長部分圧
正確におかれる時、電圧１９市が零となるように、位相
識別器５８へ送られる２つの信号間の位相の移動量が調
整される場合に１第６図の曲線がプロットで形成される
ことに注意する。この位相移動量は七ノステーブル装置
絽が出すパルスを適切にコントロールし、特に、ＯＲゲ
イ）６６がＳＯ所で出すパルスに対し工前配パルスのタ
イムラグをコントロールすることＫよってロジック位相
変換器５６により調整される。かくして、そのロジック
位相変換器５６により、オツシレーターが出す信号の位
相の移動量は前記信号を位相求積器におくことを可能Ｋ
Ｌ、その信号は、消息子の軸Ｘがジ冒インド１８の中心
を通過する時、比較器５２から出される。

この信号はこの位置で、位相識別器５８の零の出力信号
％ｈを導く。

第６図の曲線は、表面１２＆、１４＆から消息子１０を
分離させる距離りの値によって、多少とも平坦であるこ
とがわかる。かくして、ジ冒インド１８を位置づける感
度、ひいては精度は、消息子がシートの表面に接近する
ほど増大する。逆に１その測定は、成る距離をこえれば
、もはや重要性がなくなり、前記成る距離というのは、
部材の性質や、例えば操作頻度により変化する（％殊な
実験条件のもとでは、この距離は約１５鴫であった）。

逆に、探知されるジ冒インドの幅は消息子の位置づけに
事実上、何ら影響がなく、探知器のサイズ（コイル間の
距離）に対する適合性が保証される。

普通の操作に於て、即ち溶接点１９がない場合、距離ｄ
は、第６図の区域１の近くに残るように消息子１０の位
置を表わす点く対して充分に小さいままである。しかし
ながら、トランスジ為−サーが溶接点のような金属不連
続性にたとえられる点へ移動する時、そのトランスジュ
ーサーの応答が突然、第６図の区域１から区域２へ、又
は区域３へと送られ、それらの区域は連続シートの場合
、消息子の応答に対応する。特性聯のこの迅速な変化は
探知回路により探知され、そして使用されることは明ら
かである。

第７図を参照すれば、ここＫは、溶接点探知回路８９と
、平滑化及びサンプリング回路匍と、パス計算及び制御
回路９１とを構成する部材の′説明が一層詳しく行われ
ている。探知回路８９は、ジ曹インドの不連続性のスタ
ートを表わす信号Ｐｓｄを処理回路％を介して供給する
ために１区域１と区域２及び３の１方又は他方との間の
距離ｄの関数として信号ＶＤｈの特徴的変化を感知する
探知装−飼で成る。　　゛その探知装置飼は又、ジ嘗イ
ンドの不連続性の終りを表わす信号Ｐｍｆを、回路側を
介して供給する大めに１第６図の区域２及び３の１方又
は他方から区域Ｉｆでの信号Ｖｐｈの特徴的変化を感知
する。

それらの信号ＰａｄとＰｌｆは、平滑化及びサンプリン
グ回路９０に上り供給されるデジタル信号Ｖｃと共に、
多重送信回路１００へ送られる。回路９０ｉｉ、゛多重
送信回路１００へ送られる一連の電圧段階によし構成さ
れるデジタル信号Ｖｃへ連続信号ｖｐｈｔ−変形するこ
とが第７図に示さ糺ソい石。ジ冒インドの不運−性がな
い時、即ち信号Ｐｓｆの伝達後、デジタル信号Ｖｃは、
その信号Ｖｃに等しいデジタル出力信号ｖ６を出す制御
回路１０２へ多重送信回路１００によって直接、伝達さ
ｈ゛る氷、測定用消息子と溶接トーチとめ簡に存在する
移動量を考慮するために１信号■ｉ信号Ｖｃに比べて成
るタイムラグをもって伝達される。デジタル信号鳩はそ
れから、第２図に水子ように、ノイードバック回路９２
へ送られる前に、フィルター回路１０４内で連続信号Ｔ
ｃＫ変形される。

回路８９が不連続ｉを探知する時、即ち、信号Ｐｓｄが
回路％にｉって伝達セれる時、信号Ｐｇｄの伝達前に、
信号Ｖｃの一定数ｄのサンプルが多重送信回路１００に
より第１メモリー１０６へ向って分けられる。

これらの３個のサンプルはエクストラボレージ璽ン回路
１０８へ伝達され、この回路１０８は第８図の点線で示
すように１計算された位置づけ信号ｖＣ・の第一部分ｙ
ｅｓ　１を供給する。

不連続性の終シを表わす信号Ｐｓｆが回路９ｓｓｃｉっ
て伝達される時、多重送信回路１００は第２メモリー１
１０へ送られ、信号ｖＣの層側のはじめのサンプルは前
記信号Ｐｓｆの伝達に従う。メモリー１０６と１１０に
貯えられた二連の信号はそれから、インターボレイシ璽
ン回路１１２へ送られ、この回路１１２は、計算された
位置づけ信号Ｖｃ・の第２部分ｖＣ・２を供給する。第
９図の点線で示すように、回路１０８，１１２により連
続的に得られる計算された位置づけ信号Ｖｃａはジ璽イ
ンドの不連続性の所に位置づけ信号ＶＣ（連続線で示さ
れている）を戻すことを可能にする。回路１０８，１１
２　Ｋより連続的に伝達される信号Ｖｃ・の２つの部分
は、不連続性が回路１１９によって探知される時、位置
づけ信号Ｖｃの代ｐに制御蘭路１０２ヘ送られる。回路
１０２によシ供給される出力信号ｗや、フィードバック
装置９２の制御を保証する信号ＴｅＫ関して言えば、溶
接トーチがｉｕｅすべきジ゛曹インドがあたかも不連続
性を有しないかのように全てが行われる。

第１θ図を参照すれば、本発明の第２実施例の第１変形
が示されておシ、そこ江は、溶接ヘッドの直角移動方向
を考慮しながら、不連続性探知消息子１１４が横方向の
位置づけ消息子ｌＯの下流に位置する。消息子１１４は
消息子１０と同じ型のものであって、２個のコイルを有
する。位置づけを行うべきジ冒イン）Ｋ対するこの消息
子の相異なる方位づけの可能性について、後文でもりと
詳しく調べてみることにする。

第１Ｏ図の第１変形例に於て、溶接点探知消息子を有す
る制御及びフィードバック回路は実際の位置づけ消息子
から分離し、そ９消息子により供給される信号は、第３
〜５図に関連して前述した回路と同じ処理回路部で位相
差により処理される。

その処理回路により出される信号Ｖｐｈ１は、又、第２
図に関連して説明した第１夾施例の平滑化及びサンプリ
ング回路に類似した平滑化及びサンプリング回路９ｏ−
＞送られる。回路部からのデジタル信号Ｗｅは第７図Ｋ
ｌｌ達して説明したパス計算及び制御回路に類似したパ
ス計算及び制御回路９１に伝達される。回路９１から出
る信号Ｔｅａ第２図の回路の場合のように１フイ一ドバ
ツク回路９２と増幅器９３とを介してモーターｈの制御
を保証する。

溶接点探知消息子１１４を付加することとは別に、第１
０図の回路は、第３〜５図に関連して説明した回路部に
似た処理回路部で４って、消息子１１４から出る信号が
処理される点で、第２図の回路とは異なる。回路Ｗから
出る信号′％／ｋ）ｈｔ　ＩＩｉ、第７図に関連して説
明したのと同じ型の溶接点探知回路８９に送られる。

第１Ｏ図に関連して前述した回路は次の点を除けば、第
２図の回路と事実上、棉１−いことがわか、！１゜即ち
、溶接ヘッドの横方向の位置づけをｄい、そ　　　゛し
て溶接されるシートを接続させる溶接点を探知するため
に１消息子１０によｐ伝達される信号を使う代りに、そ
の探知機能が付加的消息子１１４により行われ、この消
息子１１４は補足処理回路Ｗ１又は多重送信回路を備え
る事を必要とし、その結果、処理回路部はたった１個で
よい。

嬉１１図は本発明の第２実施例の第２変形例を概略的に
示し、それＫよれば、溶接ヘッドの横方向の位置づけを
保証しかつ溶接点を探知するために２個の別個の消息子
が使用される。辷の第２変形例に於て、位置づけ消息子
１０から出て、信号ｖｐｈ１を得るための回路部で処理
される信号はフィードバック回路９２を制御するな・め
に直接使用されることがわかる。そのフィードバック回
゛路は前夾施例の場合のように１増輻器９３を介してモ
ーターＭ２に作用する。

この実施例に於て、溶接ヘッドのフィードバック又はサ
ーボコントロールが、アナログ法かデジタル法により、
信号畢１に基づいて直接、制御される時、トランスジ瓢
−サー１０が溶接点の上をこえる際にサーボコントロー
ル又はフィートノシックの制御を遮断する必要がある。

このために、溶接点探知消息子１１４に接続した処理回
路部から出る信号Ｖｐｈｔの２つの特徴的変化の間で溶
接点探知回路８９からの信号Ｖｐｌは速断回路１１９へ
送られ、その出力信号はフィードバック回路４を速断す
るためにその回路９２に作用する。

消息子１１４と消息子ｌＯとの間に成るタイム？グがあ
るという事実からみて、回路１１６から出る線断信号は
、消息子１１４が溶接点をこえ大のち、瞬間ｆｉｊＴを
供給せねばならない。この瞬間　ΔＴは、トラ／スジェ
ーサ−１１４とトランスジ為−サーｌＯとを分離する距
離と、溶接ヘッドがジ曹インドに沿って前進する速度と
の間の割合に等しい。この前進速度がわかっていて、一
定している場合、タイムラグツＴを−たん計算し、速断
回路１１６に関連した遅延回路にそれを表示することが
出来る。又、溶接ヘッドの移動速度を一定して測定し、
適切な回路・１１８′でタイ、ムラーグｌＴを決定する
ことも出来る。

この場合、回路１１８′が遅延回路１１８の代シに速断
回路１１６に関連する。フィードバック回路９２の遮断
は、遮断前にそこに送られる信号Ｍ）ｈｔの最終的値に
それを保持する効果を有することに注意すべきである。

第１０　、１１図に関連して前述した第２実施例の２つ
の変形例に於て、溶接点探知トランスジ瓢−サー、即ち
消息子１１４はジ冒インドに対して縦方向、又は横方向
へ位置づけられる。更Ｋ、溶接ヘッドの移動を制御する
ためにジｌインド１８の不連続性の存在を表わす信号Ｖ
ｐｍと、位置づけ消息子１０から得られる信号Ｖ￥１ｈ
１の処理に特に関係する前記２つＯ変形例は、溶接点探
知消息子１１４と溶接点探知回路８９との相異なる構造
上の変形と組み合わせることが出来る。

本発明の第２実施例に従って、第１０及び１１図に使用
される回路８９と消息子１１４の変形例について、ここ
で第１２〜１７図に関連して説明してみよう。

第１２図に於て、ａ、ｂ、ｃは位置づけ消息子の３つの
特定位置を表わし、これは第６図の特性での位置＠、ｂ
、ｃＫ対応する。特に、消息子のコイルＢ１＊　Ｂ２の
１方がジ冒インドと並んで配置されるような、ａとＣで
表わされる位置が処理回路８８から出る信号Ｖｐｈの末
端値に対応し、消息子１０がジ曹インドに対して対称的
に配置されるような、位装置すが前記区域ＩＫ対応する
信号−止の零値に対応することがわかる。

第１３図を参照すれば、探知消息子１１４が示され、そ
の２個のコイルＢ（、ＢＳがジ１インドの面に位置し、
その消息子の場合、第１コイルが溶接点と向き合い、第
２コイルが陶、ジ冒インドに対面する時、それがあたか
も消息子１０のａ位置にあるかのように全てが行われ、
消息子１１４０２本のコイルが溶接点に対面する時、消
息子ＩＯのｂ位置にあるかのように全てが行われ、最後
に１消息子１１４の第１コイルが再度、ジ冒イア）Ｋ対
向し、第２コイルがまだ溶接点に対面する時、消息子１
０のＣ位置にあるかのように全てが行われることがわか
る。

この特徴が第１４図Ｋｉ４っきりと示され、溶接点１９
が消息子の通路にある時、ジ曹インド１８に沿った前記
消息子の移動量Ｙの関数として溶接点探知　　゛消息子
１１４に関連した回路諸から出る信号＄２の変化が表わ
されている。この場合、溶接点探知回路８９は、消息子
１１４の第１コイルが溶接点１９の前方に達した事に対
応してピークａ′が現れる時に、溶接点スタート信号Ｐ
ａｄ（第７図）を出し、それから消息子１１４の第１コ
イルが溶接点１９をこえてジ箇インド１８の前方へ達し
たことに対応してピークＣ′が現れる時に１溶接点終了
信号Ｐｓｆ（第７図）を出さねばならないことを知るこ
とが出来る。

もう１つの変形例に於て、溶接点探知消息子１１４は、
位置づけ消息子１０のように、ジ冒インドに対して横断
方向に位置づけられる。かくして、溶接点の探知＃ｉ２
つのちがった方法で行われる。

第１実施例によれば、溶接点の探知は、探知消息子１１
４により伝達さ−れる信号を受入れる処理回路ばから出
る信号Ｖｐｈ２に’対応する第６図の曲線に基づいて直
接、行われる。それから探知回路８９は第６図の曲線の
区域１から区域２，３の１方または他方までの特徴的通
過を探知する。その探知は従って、第２図の実施例で単
一消息子１０に基づいて行われる探知に完全に等しい。

ジｌイン）Ｋ対して横方向に位置する２つの消息子１１
４．１０から出る信号の第２の処理手順に於て、溶接ジ
冒インドｖｐＩの存在を指示する信号を伝達するために
各消息子が出す信号を同時に使用する。

この処理様式は第１５図に概略的に示され、その各々が
消息子１０，１１４　Ｋ関連しているような、処理回路
８８．８８′からそれぞれ出る信号＄１．■ｈ２は、サ
ブトラクター１２０へ送られ、そのサブトラクター１２
０は信号Ｖｐｈ１とＶｐｈ２との間の差を表わす出力信
号■を出すよう罠なっておシ、その信号■は比較器１１
２へ送られ、その比較器１１２　Ｋは、電位差計１２４
又はその類似装置により既定されている閾値が前もって
表示されている。信号■が既定の閾値以下である時には
、比較器１２２は信号を出さず、信号■がこの閾値をこ
える時には、溶接点Ｖｐｓの存在を示す信号は出されな
い。

溶接点探知回路及び探知消息子の最後の構造上の変形例
に於て、溶接点探知トランスジ凰−サー１１４′は１個
のコイルを有し、それに関連した処理回路Ｗはここで、
第３〜５図の回路の場合のように、ジ１イン）Ｋ対する
消息子の横方向の位置づけを表わす信号の代りに対向面
から消息子を分離させる距離りを表わす信号“を出す。

明らかに１消息子１１４′は、前述の消息子１１４と同
様に１溶接ヘツド１７により運ばれ、それが消息子１ｏ
とトーチ１６と共にジ璽インド１８上に自動的に中心づ
けられるよう罠なっている。消息子１１４’に関連した
この処理回路は第１６図にそのコイルｂと共に示されて
いる。この処理回路は第３図の回路と事実上等しいので
、第３図の回路部材にダッシェ符号をつけた形で示す。

同様に、ロジック位相変換器８′と位相識別器５８′は
それぞれ、第４，５図に示す位相変換器間と位相識別回
路に等しいのてこれらＫついては説明を省略する。

第１６図の回路が第３図の回路と区別される特徴は、消
息子の第２コイルが抵抗器Ｒにおきかえられ、差動増幅
器４６′のインプットに送られる第２信号がオツシレー
タ−４４′の位相と：比例した信号となるようになって
いる。第１６図の回路は、溶接点探知消息子１１４′の
コイルＢからの信号と参考のために使用されたオツシレ
ータ−４４′により伝達される信号とυ−位相差測定＄
２を行うことを可能圧する。かくして近似値測定が行わ
れる、即ち第１７図に示すように１対面する表面からコ
イルＢを分離させる距離りの測定が行われ、これは距離
りの関数としての信号ｖｐｈ２の変化を示す。

消息子１１４′のコイルＢが中心づけられるべきジ曹イ
ン）Ｋ並んで配置される場合、信号′ｖｐｈ２はコイル
とジツィントの底部との間の距離を表わす。

逆に、溶接点がコイルＢの前方に現れるや否や、距離ｈ
＃ｉ、特に消息子１１４′が溶接されるシートに比較的
接して位置する場合、非常に小さくなる。

それから信号Ｖｐｈ２は消息子１１イの位置づけの関数
として既定の閾値をとえる゛。溶接点の存在を指示する
信号Ｖｐｓはそれから探知回路８９により伝達される。

明らかに、前述の変形例は例示であって、それに制限さ
れるものではない、従って、溶接ヘッドの構造や、使用
される１本又はそれ以上の消息子　　　゛の形や位置づ
け、それに対応する処理回路に関しても多くの変形が可
能である。あらゆる場合、本発明は、例えば溶接点が溶
接されるべきシートの前の位置づけを保証するように、
ジｌインドが可変長さの不連続性を有し、又、無作為に
分配されている時でさえも、％に溶接されるべきシート
に対して位置づけられるべき溶接トーチや他の部材の正
確で自動的な位置づけを保証する。溶接ヘッドの位置づ
けは、その溶接点の位置を決定するために前操作管行う
必要なしに行われることに注意する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従った装置を□示す概略斜視図であっ
て、溶接されるべき２枚の金属シートに対して溶接トー
チ、の高さ方向の調整と、２枚のシート関に形成される
ジ曹インドに対面して前記トーチの位置づけを可能にす
る。 第２図は、溶接点が溶接されるべき２枚の金属シートを
分離させるジ璽イ／）Ｋ前もって作られた時、第１図の
溶接ヘッドの横方向の位置づけを保証するサーボコント
ロール、即チフィードパツク回路の第１実施例を概略的
に示す。 第３図は第１図の装置忙使用される渦巻法消息子から出
る信号の位相差に基づいた処理回路を示し、仁の処理回
路は第２図のフィードバック回路に使用される。 第４図は第３図の処理回路に使用されるロジック位相変
換回路を示す。 第５図は第３図の処理回路に使用される位相識別回路で
あり、 第６図は溶接されるべきシートを分離するジ讐イン）Ｋ
対する消息子の横方向の移動量ｄの関数として第３図の
処理回路から出る信号”ゆの変化を示す。 第７図は第２図のフィードバック回路に使用される、溶
接点探知回路と、パス計算回路及び制御回路とを概略的
に示す。 第８図は溶接点探知回路により不連続性の存在を指示す
る信号の伝達前後の、第７図の制御回路から出る制御信
号Ｖｃの変化を示す。 第９図は第８図の比較図であって、溶接点探知回路によ
る不連続性の存在を指示する信号の伝達前と伝達中と伝
達後の信号ｖｃの変化を示す。 第１Ｏ図は本発明に従った溶接ヘッドの横方向の位置づ
けを保証するサーボコントロール、又はフィードバック
回路の第２実施例であり、溶接点探知消息子は位置づけ
消息子に関連している。 第１１図は第１θ図のフィードバック回路の変形を示す
。 第１２図は溶接されるべき２枚のシートを分離するジ冒
イン）Ｋ対して垂直な面に位置する２本のコイルで成る
渦巻流消息子の３つの位置なａ、ｂ。 Ｃで示し、それＫよって前記消息子は第１図の装置に於
いて横方向の位置づけ消息子となる。 第１３図は、溶接されるべき２枚のシートを分離するジ
冒イン）Ｋ対して縦方向く配置された２本のコイルで成
る渦巻流消息子の概略斜視図であり、それＫよって、前
記消息子は溶接点探知消息子となる。 第１４図は、前記消息子が溶接消息子を有するジ冒イン
）Ｋ沿りて移動する時、第１３図のそれのように、渦巻
流消息子に関連した第３図の処理回路により伝達される
信号■ｉの変化を示す。 第１５図は、第１０　、１１図のフィードバック回路に
使用される溶接点探知回路の変形を概略的に示す。 ゛第１６図は単一コイルで成９かり溶接点を探知するの
に役立つ渦巻流消息子に関連した回路である。 第１７図社対面する表面から消息子を分離させる距離り
の関数として第１６図の処理回路により伝達される信号
Ｖ）ｈｚの変化を示す。 １０・・・渦巻流探知器、１２　、１４・・・溶接され
る部材、１２ｍ、１４ｍ・・・部材の表面、Ｂ１〜Ｂ２
・・・コイル、１６・・・溶接トーチ、１７・・・溶接
ヘッド、１８・・・ジｌイ／ト、１９・・・溶接点、加
・・・位置づけメカニズム、ｎ・・・支持Ｍ、２４・・
・ピニオン、２６−ラック、囚・・・垂直支柱、（資）
・・・スリーブ、Ｍｌ、Ｍｌ・・・毫−ター、３２・・
・水平板、３４．３６・・・セクター、絽・・・電子処
理回路、８９・・・溶接点探知回路、９Ｇ−・・平滑化
及びサンプリング回路、９１・・・制御回路、９２・・
・フィードバック回路。 第１頁の続き ＠発明者ホール・マルシャル ９１１９０フランス国ギフ・ジュー ル・イベット・アベニューデュ ・ジェネラル・ルクレール１６０ レジデンス・デュ・パーク・デ ュ・シャドー・ドウ・クルセル ０発　明　者　ジャン・ペルチュ ９２１３０フランス国イッシー・し ・ムーリヌ・ジー・エル・ボア サンベール１６０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）２枚の金属表面間に形成され、不連続性を有する
   ジ１イン）Ｋ対して成る′部材の横方向の位置づけを行
   う方法であって、少くと％１個の渦巻流消息子を使用す
   るようになっており、その各消息子から出る信号は、ジ
   曹、インドの軸に対する対応消息子の軸の動きＫより変
   化する少くと４１つの位置づけ信号と、不連続性の存在
   を指示し、対応する消息子がジ璽インドの不連続性に対
   面する時に伝達される少くとも１つの信号とを得るよう
   に処理され、前記部材紘前記位装置づけ信号の変化の関
   数として横力向に配置され、前記部材の移動制御は、不
   連続性の存在を指示する信号が伝達される時に位置づけ
   信号の変化の関数として中断される仁ととで成ることを
   特徴とする部材のジ冒イン）Ｋ対する横方向の位置づけ
   方法。 （２）１個の渦寺流消息子が使用され、不連続性の存在
   を指示する信号は位置づけ信号の２つの特徴的変化の間
   で伝達される事′を特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 （３）　　少くとも２個の渦巻流消息子が使用され、そ
   れらはジ璽インドの方向べ配置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 （４）　　不連続性を指示する信号は第１消息子の位置
   づけ信号の２つの特徴的変化の間に伝達され、前記部材
   の横方向の動きは第２消息子の位置づけ信号の変化の関
   数として制御されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の方法。 （５）　　第１消息子から出る信号は、その消息子をそ
   れと対画する表面か□ら分離する距離と共Ｋｉ化する近
   似信号を得るように処理され、その第１消息子はその消
   息子をジ冒インドの軸上に・中心づけるために１第２消
   息子から出る位置づけ信号の変化の関数として前記部材
   と共に横方向に配置され、不連続性の存在を指示する信
   号は近像信号の変化に基づいて伝達されることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の方法。 （６）　　不連続性の存在を指示する信号は、消息子の
   各々に基づいて得られる位置づけ信号間の差異が既定の
   閾値をこえる時に伝達されることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の方法。 （η　計算された位置づけ信号は、不連続性の存在を指
   示する信号の伝達前と伝達後に１位置づけ信号の変化に
   基づいて決定され、前記部材の横方向の移動は制御信号
   により制御され、この制御信号は、不連続性の存在を指
   示する信号が出ない時には、位置づけ信号の関数であり
   、不連続性の存在を指示する信号が伝達される時には、
   計算された位置づけ信号の関数であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 （８）　　計算された位置づけ信号ははじめに、不連続
   性の存在を指示する信号の伝達前に１一定期間中、位置
   づけ信号の変化に基づいて決定され、次に、不連続性の
   存在を指示する信号の伝達が終わったのち、同期間中、
   位置づけ信号の変化に基づいて決定されることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項記載の方法。 （９）部材の移動は、不連続性の存在を指示する信号が
   出ない時、位置づけ信号によって直接、制御され、不連
   続性の存在を指示する信号が伝達され始め大のちＫは、
   前記移動制御は成るタイムラグでもって遮断されること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の方法。 （６）　前記タイムラグはその前の表示によシ決定され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。 αυ　遅延はジ璽インドに沿った消息子の移動速度と、
   これらの消息子を分離する距離とく基づいて決定されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法
   。 （２）　２つの金属表面間に形成され、不連続性を有す
   るジ冒イン）Ｋ対して部材を横方向に位置づける装置で
   あって、それは少くとも１つの渦巻流消息子で構成され
   ておシ、それは又、ジ璽インドの軸に対する対応消息子
   の軸の移動と共に変化するような、少くとも１つの位置
   づけ信号を伝達する各消息子から出る信号を処理する装
   置と、対応消息子がジ嘗インドの不連続性に対面する時
   、不連続性の存在を指示する少くとも１つの信号を伝達
   する不連続性探知装置と、前記位置づけ信号の変化の関
   数として部材を横方向に移動させる装置と、不連続性の
   存在を指示する信号が不連続性探知、装置により伝達さ
   れる時、位置づけ信号の変化の関数として部材を横方向
   に移動させる前記装置の制御を中断する装置とで成るこ
   とを特徴とする部材のジ冒インドに対する横方向・０位
   置づけ装置。 （２）　ジ冒インドの軸を通り、前、記表面に対して直
   角な面に含まれる中心軸に対して対称的に配置された２
   本のコイルを有する１個の渦巻流消息子で成シ、位置・
   づけ信号の２つの特徴的変化の間で、不連続性の存在を
   指示する信号を一伝達するために、処理装置により伝達
   される位置づけ信号に感知する不連続性の探知手段を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の装
   置。 Ｑ４　　第１不連続性探知消息子と第２横方向位置づけ
   消息子とを形成するためにジ璽インドの方向へ配置され
   た少くとも２個の渦壱流消息子で成り、前記第２消息子
   は、ジ冒インドの軸を通シかり前記表面に対して直角な
   面に含まれる中心軸に対して対称的に配置された２個の
   コイルを有することを特徴とする特許請求の範囲第１２
   項記載の装置。 （至）不連続性探知装置は、仁の位置づけ信号の２つの
   特徴的変化の間で不連続性の存在を・指示する信号を伝
   達するために第１．消息子から出る信号の処理装置によ
   シ伝達される位置づけ信号に゛敏感であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１４項記載０鋏置。　　　　　　
   　　・　　：顧　第１消息子は、ジ１インドの軸を通り
   かつ前記表面に対して垂直な面に対′して対称的に配置
   された２個のコイルを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１５項記載の装置。 初　第１消息子はジ冒インドの軸を通シかつ前記表面に
   対して垂直な面に含まれる２本のコイルを有し、しかも
   そのコイルは前記表面に対して直角な軸に対して対称的
   に配置され、前記垂直面に含まれることを特徴とする特
   許請求の範囲第１５項記載の装置。 （至）　この装置は又、対面する表面から消息子を分離
   させる距離と共に変化する近似信号を伝達する第１消息
   子から出る信号を処理する装置と、前記第１消息子をジ
   １インドの軸に中心づける、ために第２消息子から出る
   位置づけ信号の変化の関数として前記部材と共に第１消
   息子を横方向に移動させる装置とで成りたち、前記不連
   続性探知装置は前記近似信号の変化に基づいて不連続性
   の存在を指示する信号を伝達するために近似信号に敏感
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の
   装置。 ａ９　　不連続性探知装置は第１消息子と！２消息子と
   から出る信号の処理装置によって伝達される位置づけ信
   号間の差を決定するサブトラクターと、この差を既定の
   閾値に比較する装置とで成シ、この比較装置は、前記差
   異がこの閾値をこえる時、不連続性の存在！指示する信
   号を伝達するこ々を特徴とする特許請求の範囲第１４項
   記載の装置。 翰　この装置は又、計算された位置づけ信号を伝達する
   ために１不連続性探知装置により不連続性の存在を指示
   する信号の伝達前と伝達後に、位置づけ信号の変化に敏
   感なバス計算装置と、前記部材を横方向に移動させる制
   御装置とで成り、前記制御装置は位置づけ信号と計算さ
   、れた位置づけ信号とを感知して制御信号を伝達し、こ
   の制御信号は、不連続性の存在を指示する信号が不連続
   性探知装置によって伝達されるかされないかの関数とし
   て−これらの信号の１方又は他方の関数となることを特
   徴とする特許請求の範囲第１２項記載の装置。 （２）前記バス計算装置は、不連続性の存在を指示１ する信号の前記伝達前に一定期間中、位置１、づけ　　
   　　：信号の変化を貯える第１装置と、不連続性の存在
   を指示する信号の伝達終了後、同じ期間中、位置づけ信
   号の変化を貯える第２装置と、第１保管装置に記録され
   た変化に基づいて計算され大位置づけ信号の第１部分を
   決定するエクストラボレージ冒ン装置と、前記第１及び
   第２保管装置に記録された変化に基づいて計算された位
   置づけ信号の第２部分を決定するインターボレージ冒ン
   装置とで成ることｆ：％黴とする特許請求の範囲第ｎ項
   記載の装置。 （２）　この装置は速断装置に加えて、位置づけ信号の
   変化の関数として部材を横方向へ移動させる装置で成り
   、前記遮断装置は前記部材の横方向の移動を遮断するた
   め不連続性探知装置により伝達される不連続性の存在を
   指示する信号に敏感であることを特徴とする特許請求や
   範囲第１４項記載の装置。 （２）　この装置は又、既定の遅延によシ部材の横方向
   の移動を遮断する穴めに遮断ｆ装置に関連した遅延装置
   て成ることを特徴とする特許請求の範囲第ｎ項記載の装
   置。　　　　、 −この装置は又、ジ冒イン）Ｋ沿りた消息子の移動速度
   とこれらの消息子を分離する距離とに基づいて決定した
   遅延によシ部材の横方向の遅延を速断する遮断装置に関
   連した計算装置で成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第ｎ項記載の装置。