JPS5916552B2 - 溶接ト−チ位置の制御方法 - Google Patents
溶接ト−チ位置の制御方法Info
- Publication number
- JPS5916552B2 JPS5916552B2 JP13799379A JP13799379A JPS5916552B2 JP S5916552 B2 JPS5916552 B2 JP S5916552B2 JP 13799379 A JP13799379 A JP 13799379A JP 13799379 A JP13799379 A JP 13799379A JP S5916552 B2 JPS5916552 B2 JP S5916552B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torch
- welding
- correction
- torch position
- signal
- 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.)
- Expired
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、溶接トーチ位置の修正量を、パルスモータ
に与えられるパルス数によつて規制し、、 かつ修正速
度、修正量を、それぞれクロックパルスの周波数、カウ
ンタ回路の読取内容の設定変更によシ、適当に選択設定
できるようにした溶接トーチ位置の制御方法に関する。
に与えられるパルス数によつて規制し、、 かつ修正速
度、修正量を、それぞれクロックパルスの周波数、カウ
ンタ回路の読取内容の設定変更によシ、適当に選択設定
できるようにした溶接トーチ位置の制御方法に関する。
一般に、大型構造物の能率よい溶接法として、フ 狭開
先溶接法がある。
先溶接法がある。
この溶接法は、たとえば、幅１０〜１３ｎ）深さ２００
ｍｍ以上のＩ型開先に溶接トーチを挿入して溶接を行な
うものであるが、この方法に対する溶接工学的な研究成
果によると、良好な溶接継手を得る方策として、つぎの
ものが５ あげられている。１ 溶接アークの発生点を
ある許容誤差範囲ｅ以下の精度で、幅１０〜１３ｍｗＬ
の開先に対しては、いずれか一方の開先壁からアーク発
生点、具体［的にはトーチの溶接心線の繰出し点までの
距離ｏ を士ｅ）すなわち５〜６．５ｍｍの範囲に保つ
こと。
ｍｍ以上のＩ型開先に溶接トーチを挿入して溶接を行な
うものであるが、この方法に対する溶接工学的な研究成
果によると、良好な溶接継手を得る方策として、つぎの
ものが５ あげられている。１ 溶接アークの発生点を
ある許容誤差範囲ｅ以下の精度で、幅１０〜１３ｍｗＬ
の開先に対しては、いずれか一方の開先壁からアーク発
生点、具体［的にはトーチの溶接心線の繰出し点までの
距離ｏ を士ｅ）すなわち５〜６．５ｍｍの範囲に保つ
こと。
２ 前記１に関する制御は、溶接機または開先の送シ方
向に対して、時々刻々変化する開先幅の中心位置の変化
に呼応し、（Ｉ）トーチの位置制御がアーク発生点で実
現さｉ５れていること（１１）制御時のトーチ位置修正
速度すなわち、アーク発生点の開先幅中心からのずれを
修正する速度の大小およびその回数ないし頻度が、良好
な溶接状態の持続を阻害する要因となわｉ０得るので、
制御方法における修正速度が、あらかじめ溶接条件（た
とえば溶接電流、電圧、溶接速度、心線の太さ）との相
関で定められる範囲内で、可変であること。
向に対して、時々刻々変化する開先幅の中心位置の変化
に呼応し、（Ｉ）トーチの位置制御がアーク発生点で実
現さｉ５れていること（１１）制御時のトーチ位置修正
速度すなわち、アーク発生点の開先幅中心からのずれを
修正する速度の大小およびその回数ないし頻度が、良好
な溶接状態の持続を阻害する要因となわｉ０得るので、
制御方法における修正速度が、あらかじめ溶接条件（た
とえば溶接電流、電圧、溶接速度、心線の太さ）との相
関で定められる範囲内で、可変であること。
また、前記修正回数ないしその頻度の大小が、後述する
よ５ うに、開先線と溶接方向の傾斜、開先そのものの
幅の変化などの溶接の前作業に左右されることが多いた
め、制御方法そのものが、こ７、れらの回数ないし頻度
を極力低く抑える機能をもつことが望ましい。
よ５ うに、開先線と溶接方向の傾斜、開先そのものの
幅の変化などの溶接の前作業に左右されることが多いた
め、制御方法そのものが、こ７、れらの回数ないし頻度
を極力低く抑える機能をもつことが望ましい。
さて、以上の諸背景をもつ狭開先溶接機のトーチ位置の
制御の内、前記１および２の（１）に関しては、出願人
を含むいくつかの提案がある。
制御の内、前記１および２の（１）に関しては、出願人
を含むいくつかの提案がある。
この発明は、前記１｝よび２の（１）に関する出願人の
制御方法を基礎に、前記２の（Ｉｉ）の諸要求が具備さ
れた狭開先溶接機のトーチ位置の制御方法を提供するも
のであり、つぎにこの発明を、その１実施例の制御回路
を示した第１図｝よび制御時におけるトーチの軌跡例を
示した第２図とともに、詳細に説明する。
制御方法を基礎に、前記２の（Ｉｉ）の諸要求が具備さ
れた狭開先溶接機のトーチ位置の制御方法を提供するも
のであり、つぎにこの発明を、その１実施例の制御回路
を示した第１図｝よび制御時におけるトーチの軌跡例を
示した第２図とともに、詳細に説明する。
図面において、１は開先、２はトーチ、３は回転によジ
トーチ２の位置を修正する送りねじ、４は送シねじ３を
回転するパルスモータ、５はパルスモータ４にクロツク
パルス信号ＣａまたはＣｂを与える駆動ユニツトであジ
、クロツクパルス信号ＣａまたはＣｂにより、パルスモ
ータ４、送りねじ３を介してトーチ２が、それぞれ左ま
たは右の開先方向に位置修正される。
トーチ２の位置を修正する送りねじ、４は送シねじ３を
回転するパルスモータ、５はパルスモータ４にクロツク
パルス信号ＣａまたはＣｂを与える駆動ユニツトであジ
、クロツクパルス信号ＣａまたはＣｂにより、パルスモ
ータ４、送りねじ３を介してトーチ２が、それぞれ左ま
たは右の開先方向に位置修正される。
一方、信号Ａ卦よびＢは、別途用意された開先中心位置
の検出装置から発生される信号であり１信号Ａは、トー
チ２が開先の中心線よジ右方向に信号Ｂは、左方向に、
それぞれ許容誤差範囲ｅ以上の距離でずれたことを示す
検出信号である。
の検出装置から発生される信号であり１信号Ａは、トー
チ２が開先の中心線よジ右方向に信号Ｂは、左方向に、
それぞれ許容誤差範囲ｅ以上の距離でずれたことを示す
検出信号である。
６は制御回路であね、クロツク発振器７、カウンタ８、
カウント数セレクト部９、２進カウンタ１０｝よび第１
、第２アンド回路ＡＮＤｌ，ＡＮＤ２第１、第２フリツ
プフロツプＦＦｌ，ＦＦ２、第１、第２ノツト回路ＮＯ
Ｔｌ，ＮＯＴ２、第３、第４アンド回路ＡＮＤ３，ＡＮ
Ｄ４、オア回路０Ｒの論理素子等で構成されている。
カウント数セレクト部９、２進カウンタ１０｝よび第１
、第２アンド回路ＡＮＤｌ，ＡＮＤ２第１、第２フリツ
プフロツプＦＦｌ，ＦＦ２、第１、第２ノツト回路ＮＯ
Ｔｌ，ＮＯＴ２、第３、第４アンド回路ＡＮＤ３，ＡＮ
Ｄ４、オア回路０Ｒの論理素子等で構成されている。
前記セレクト部９は、カウンタ８のカウント数Ｎの飽和
値Ｎｐを任意数のＮｐ＝ｎに設定すると同時に、Ｎ：一
Ｎｐ＝ｎの時の信号Ｓを作り出すものである。
値Ｎｐを任意数のＮｐ＝ｎに設定すると同時に、Ｎ：一
Ｎｐ＝ｎの時の信号Ｓを作り出すものである。
また、カウンタ８はスタート信号Ｓｔのオン、りセツト
信号のＲｓのオフの時、クロツク発振器７からのクロツ
クパルスを計数し、そのカウント数がセレクト部９の設
定値ｎをこえると、度りセツトされ、あらたにｎ＝ｏか
ら計数を始めるものであり、２進カウンタ１０は、カウ
ンタ８の内容が飽和値Ｎｐになつた回数が奇数の時のみ
、信号Ｓがオンとなる。Ｓｓしｔユムリリ一１ｒ−ｉ１
↓μＪ〒１Ａ〜４よ！ムしＴ６Ｌ，′二μｉ口］！マま
ず、信号Ａ，Ｂともオフで、スタート信号Ｓｔがオフで
あれば、Ｎ＝０である。
信号のＲｓのオフの時、クロツク発振器７からのクロツ
クパルスを計数し、そのカウント数がセレクト部９の設
定値ｎをこえると、度りセツトされ、あらたにｎ＝ｏか
ら計数を始めるものであり、２進カウンタ１０は、カウ
ンタ８の内容が飽和値Ｎｐになつた回数が奇数の時のみ
、信号Ｓがオンとなる。Ｓｓしｔユムリリ一１ｒ−ｉ１
↓μＪ〒１Ａ〜４よ！ムしＴ６Ｌ，′二μｉ口］！マま
ず、信号Ａ，Ｂともオフで、スタート信号Ｓｔがオフで
あれば、Ｎ＝０である。
つぎにトーチ２が、開先中心よジ右側壁にｅ以上接近し
た場合を考えると、信号Ａがオンとなジ、信号Ａは第１
フリツプフロツプＦＦｌに記憶され、またスタート信号
Ｓｔがオンとなつて、この時点からのクロツクパルス数
がカウンタ８によつて計数されはじめる。一方、第１ア
ンド回路ＡＮＤｌからは、クロツクパルスが発生され、
パルスモータ４の駆動ユニツト５を介して、信号Ｃａが
発生され、信号Ｃａにもとづき、トーチ２が開先左方向
に位置修正される。この位置修正の過程で、信号Ａは、
通常中心線からのかたよりがｅ以下になつて消滅するが
、第１フリツプフロツプＦＦｌの記憶内容は、カウンタ
８の計数内容がＮ＝Ｎｐ：ｎまで消滅しないため、修正
信号Ｃａにはｎ個のクロツクパルスが発生され、トーチ
２の位置修正量をＥとし、１パルス当りの修正量をＫと
すると、修正量Ｅは次式で与えられる。
た場合を考えると、信号Ａがオンとなジ、信号Ａは第１
フリツプフロツプＦＦｌに記憶され、またスタート信号
Ｓｔがオンとなつて、この時点からのクロツクパルス数
がカウンタ８によつて計数されはじめる。一方、第１ア
ンド回路ＡＮＤｌからは、クロツクパルスが発生され、
パルスモータ４の駆動ユニツト５を介して、信号Ｃａが
発生され、信号Ｃａにもとづき、トーチ２が開先左方向
に位置修正される。この位置修正の過程で、信号Ａは、
通常中心線からのかたよりがｅ以下になつて消滅するが
、第１フリツプフロツプＦＦｌの記憶内容は、カウンタ
８の計数内容がＮ＝Ｎｐ：ｎまで消滅しないため、修正
信号Ｃａにはｎ個のクロツクパルスが発生され、トーチ
２の位置修正量をＥとし、１パルス当りの修正量をＫと
すると、修正量Ｅは次式で与えられる。
な卦、位置修正の過程で、信号Ａがオフとならない場合
、すなわち、ずれが（１）式のＥ以上の場合には、スタ
ート信号（Ｓｔ）がオンのままであり、あらたにカウン
タ２がｎ＋１で飽和した後、あらためて（１）式と同様
な修正が行なわれる。
、すなわち、ずれが（１）式のＥ以上の場合には、スタ
ート信号（Ｓｔ）がオンのままであり、あらたにカウン
タ２がｎ＋１で飽和した後、あらためて（１）式と同様
な修正が行なわれる。
トーチ２の位置修正が、このように間欠的に行なわれる
よう構成されているのは、１回の位置修正によつて、ト
ーチ２の位置が大幅に変更され、そのため良効な溶接条
件が阻害されることをさけるためである。
よう構成されているのは、１回の位置修正によつて、ト
ーチ２の位置が大幅に変更され、そのため良効な溶接条
件が阻害されることをさけるためである。
また信号Ａがオンの時と同様にして、信号Ｂがオンの時
は、第２アンド回路ＡＮＤ２からクロツクパルスが発生
され、パルスモータ４の駆動ユニツト５から信号Ｃｂが
発生され、トーチ２の位置が修正される。
は、第２アンド回路ＡＮＤ２からクロツクパルスが発生
され、パルスモータ４の駆動ユニツト５から信号Ｃｂが
発生され、トーチ２の位置が修正される。
制御回路６は以上のように動作するが、この発明の第１
の特徴は、（１）式で示されるトーチ２の１回の修正量
が、セレクト部９の操作により、すでに述べた溶接の諸
条件に適応して、適時選択できる点にあシ、第２の特徴
は、トーチ２の位置の修正速度が、クロツクパルスの発
振周波数を変化させることにより、溶接条件にもとづく
適値に選択間欠的な位置修正の実行と、セレクト部９の
設定値ｎを適当に選ぶことによジ、修正回数ないしその
頻度を低く抑える効果がもたらされる点にある。
の特徴は、（１）式で示されるトーチ２の１回の修正量
が、セレクト部９の操作により、すでに述べた溶接の諸
条件に適応して、適時選択できる点にあシ、第２の特徴
は、トーチ２の位置の修正速度が、クロツクパルスの発
振周波数を変化させることにより、溶接条件にもとづく
適値に選択間欠的な位置修正の実行と、セレクト部９の
設定値ｎを適当に選ぶことによジ、修正回数ないしその
頻度を低く抑える効果がもたらされる点にある。
すなわち、この発明の制御方法を用い、第２図に示づよ
うに、溶接方向にＴａｎαで置かれた幅一定の開先をな
らう場合、トーチ２の位置修正頻度は、時間的につぎの
ようになる。ここで、Ｖｘは溶接速度である。
うに、溶接方向にＴａｎαで置かれた幅一定の開先をな
らう場合、トーチ２の位置修正頻度は、時間的につぎの
ようになる。ここで、Ｖｘは溶接速度である。
（２）式よりｎが大きいほど、トーチ２の修正頻度は小
となる。
となる。
他方、通常の溶接作業ではＴａｎαが一定ではなく、α
は正負の組合わせとしてあられれる。このことを考慮に
入れると、ｎの値は、溶接条件より定められる制御の許
容値ｅに対して、ｎ−ｅ／ｋと選ばれるのが、適当であ
り、この発明に卦いては、このｎをセレクト部９によつ
て任意に設定でき、これによつてトーチ２の位置の修正
回数ないしその頻度を低く抑え、もつて良好な溶接アー
クの持続を容易にする。以上のように、この発明の溶接
トーチ位置の制御方法によると、溶接機のトーチ位置を
開先幅の中心位置から許容語差士ｅ以下に保持する溶接
トーチ位置の制御方法に訃いて、トーチの位置がｅを越
えたことを示す信号およびクロツクパルスを計数するカ
ウンタ回路の出力信号によジ、パルスモータと送りねじ
からなるトーチ位置の修正機構へのクロツクパルスの出
力数を設定し、トーチ位置の修正機構の１動作によるト
ーチ位置の修正量を、クロツクパルスの個数にもとづき
パルスモータに与えられるパルス数によつて規制し、か
つ修正速度、修正量を、それぞれクロツクパルスの周波
数、カウンタ回路の読取内容の設定変更によシ選択設定
し、トーチ位置の修正回数ないし修正頻度を低くするよ
うにしたことにより、溶接条件に適合したトーチ位置の
制御を行なうことができるものである。
は正負の組合わせとしてあられれる。このことを考慮に
入れると、ｎの値は、溶接条件より定められる制御の許
容値ｅに対して、ｎ−ｅ／ｋと選ばれるのが、適当であ
り、この発明に卦いては、このｎをセレクト部９によつ
て任意に設定でき、これによつてトーチ２の位置の修正
回数ないしその頻度を低く抑え、もつて良好な溶接アー
クの持続を容易にする。以上のように、この発明の溶接
トーチ位置の制御方法によると、溶接機のトーチ位置を
開先幅の中心位置から許容語差士ｅ以下に保持する溶接
トーチ位置の制御方法に訃いて、トーチの位置がｅを越
えたことを示す信号およびクロツクパルスを計数するカ
ウンタ回路の出力信号によジ、パルスモータと送りねじ
からなるトーチ位置の修正機構へのクロツクパルスの出
力数を設定し、トーチ位置の修正機構の１動作によるト
ーチ位置の修正量を、クロツクパルスの個数にもとづき
パルスモータに与えられるパルス数によつて規制し、か
つ修正速度、修正量を、それぞれクロツクパルスの周波
数、カウンタ回路の読取内容の設定変更によシ選択設定
し、トーチ位置の修正回数ないし修正頻度を低くするよ
うにしたことにより、溶接条件に適合したトーチ位置の
制御を行なうことができるものである。
第１図は、この発明の溶接トーチ位置の制御方法の１実
施例を示す制御回路、第２図は制御時に｝けるトーチの
軌跡例図である。 １・・・・・・開先、２・・・・・・トーチ、３・・・
・・・送りねじ、４・・・・・・パルスモータ、５・・
・・・・駆動ユニツト、６・・・・・・制御回路、７・
・・・・・クロツク発振器、８・・・・・・カウンタ、
９・・・・・・セレクト部、１０・・・・・２進カウン
タ。
施例を示す制御回路、第２図は制御時に｝けるトーチの
軌跡例図である。 １・・・・・・開先、２・・・・・・トーチ、３・・・
・・・送りねじ、４・・・・・・パルスモータ、５・・
・・・・駆動ユニツト、６・・・・・・制御回路、７・
・・・・・クロツク発振器、８・・・・・・カウンタ、
９・・・・・・セレクト部、１０・・・・・２進カウン
タ。
Claims (1)
- １ 溶接機のトーチ位置を開先幅の中心位置から許容誤
差±ｅ以下に保持する溶接トーチ位置の制御方法におい
て、トーチの位置がｅを越えたことを示す信号およびク
ロックパルスを計数するカウンタ回路の出力信号により
、パルスモータと送りねじからなるトーチ位置の修正機
構へのクロックパルスの出力数を設定し、トーチ位置の
修正機構の１動作によるトーチ位置の修正量を、クロッ
クパルスの個数にもとつきパルスモータに与えられるパ
ルス数によつて規制し、かつ修正速度、修正量を、それ
ぞれクロックパルスの周波数、カウンタ回路の読取内容
の設定変更により選択設定し、トーチ位置の修正回数な
いし修正頻度を低くするようにしたことを特徴とする容
接トーチ位置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13799379A JPS5916552B2 (ja) | 1979-10-25 | 1979-10-25 | 溶接ト−チ位置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13799379A JPS5916552B2 (ja) | 1979-10-25 | 1979-10-25 | 溶接ト−チ位置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5662675A JPS5662675A (en) | 1981-05-28 |
| JPS5916552B2 true JPS5916552B2 (ja) | 1984-04-16 |
Family
ID=15211548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13799379A Expired JPS5916552B2 (ja) | 1979-10-25 | 1979-10-25 | 溶接ト−チ位置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916552B2 (ja) |
-
1979
- 1979-10-25 JP JP13799379A patent/JPS5916552B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5662675A (en) | 1981-05-28 |
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