JPS59166375A - 自動溶接機 - Google Patents

自動溶接機

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Publication number
JPS59166375A
JPS59166375A JP3943883A JP3943883A JPS59166375A JP S59166375 A JPS59166375 A JP S59166375A JP 3943883 A JP3943883 A JP 3943883A JP 3943883 A JP3943883 A JP 3943883A JP S59166375 A JPS59166375 A JP S59166375A
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JP
Japan
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welding
roller
speed
guide arm
torch
Prior art date
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Application number
JP3943883A
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English (en)
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JPH0335024B2 (ja
Inventor
Shigeo Kanzaki
神前 繁夫
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Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • B23K9/1272Geometry oriented, e.g. beam optical trading

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、底板と立板を持つ被溶接物特に折曲した該溶
接物の隅肉溶接に好適な自動溶接機に関する。
溶接線に平行にレールを配置しく勿論、これとは逆に溶
接線がレールに平行になるように溶接物を配置してもよ
い)、溶接機を該レール上で走行させながら該溶接線を
自動溶接することは既知である。この場′合溶接線が直
線であると溶接が容易で、単に直線レールを該溶接線に
平行に置き、溶接機台車をレールにのせて走行させなが
ら該溶接線を溶接すればよい。溶接速度は台車速度に等
しく、溶接速度を所望値にするには台車速度を所望値に
すればよい。これに対して溶接線が折曲していると事情
は複雑になる。即ち折曲溶接線にほぼ平行に直線レール
を配置し、溶接機台車を該レールにのせて走行させなが
ら溶接すると、溶接機と溶接線との間隔は走行につれて
変動するから、溶接機から進退可能なアームを出して該
アームの先端に溶接トーチを取付け、上記間隔変動に従
ってアームを進退させてトーチ先端が常に溶接線を狙う
ようにする等の手段が必要になる。このトーチ自動倣い
については各種の手段が開発されている。
しかしトーチ先端が常に溶接線を狙うように倣い制御し
ても、溶接速度の問題はまだ解決されていない。即ち溶
接線が直線レールとθi  (i=1゜2・・・・・・
)なる角をなす折れ線とすると、レールのある区間Δl
を走行中に溶接される溶接線の長さΔLはΔL−Δβ/
 cosθiであり、一定にされるのはレール上の台車
速度■即ちΔl/Δt (但しΔtはblを走行する時
間)であるから溶接速度U即ちΔL/Δtは1/cos
θiに従って変ってしまう。レールが直線、溶接線が曲
線の場合は、溶接速度変化は連続的となる。
本発明はこのトーチ倣いと溶接速度制御を簡単な手段で
実行可能としようとするもので、特徴とする所は立板と
底板が作る溶接線にはソ平行なレール上を走行する台車
と、該台車より横方向に突出し昇降および前進後退が可
能な案内腕と、該案内腕の先端部に取付けられて、該溶
接線を狙う溶接トーチ及び前記立板の溶接トーチとは逆
の裏側に当接し転動するローラと、該ローラの回転に応
じたパルスを発生するエンコーダ及び該ローラの前進後
退を検出する検出器と、該検出器の出力により前記案内
腕を進退させて常に溶接トーチが溶接線を狙うようにす
る横行用モータと、該エンコーダの出力により台車走行
速度を加減して溶接速度が所定値に等しくなるようにす
る走行用モータとを有することにある。次に図面を参照
しながらこれ屡説明する。
第1図は本発明の自動溶接機の概要を示し、10は溶接
機台車でレール12上を走行する。14は台車10に取
付けられた支柱で、直立し、これに水平に案内腕16が
昇降及び進退(図面で右方への進出、左方への後退)可
能に取付けられる。
18は溶接ワイヤWのリールである。案内腕1〜6の先
端にトーチ昇降機構20が取付けられ、これより支持枠
22が垂下してこの支持腕に、取付は角調整可能に溶接
トーチ24が、また倣い機構26が取付けられる。28
は被溶接材の底板、30は同立板であり、これらの当接
部Aが溶接線本例では隅肉溶接部となる。トーチ24の
先端はこの溶接部Aを狙う。倣い機構26は立板30の
裏面に接触して回転するローラ32、該ローラの回転に
従ってパルスを発生するエンコーダ34、これらの水平
方向の移動(詳しくは移動量及び方向)を検出する検出
器本例ではポテンショメータ36等からなる。38はバ
ネであって、常にローラ32を立板30に押し付ける。
被溶接材28.30は例えば第2図に示す如きブームで
ある。これは側面で見るとはy(字状をなし、同図(b
)に示すように4板の鋼板を突合せ、その突合せ部を溶
接してなる。これらの水平板が第1図の底板28に、垂
直板が立板3oに相当し、これらが作る隅部が溶接部A
となる。溶接部Aは4ケ所ある。第2図(blは同図(
alの例えばX−X線断面図である。
動作を説明すると、被溶接材は溶接線Aがレール12に
平行になるようにベース4o上に置かれるが、レールは
直線、溶接線はく字状であるから完全には平行にならな
い。案内腕は適当に昇降進退させてローラ32が立板3
oの裏面(トーチ側を表面として)に当り、トーチ24
が立板3oの表面と底板28の表面との当接部が作る溶
接線Aを狙うようにする。溶接線Aに対するトーチ狙い
角θは支持枠22の弧状板22aに沿って1〜−チを移
動させることにより調節する。ローラ32はバネ38に
より常時立板3oに押圧され、支持枠22に対するロー
ラ32の位置はポテンショメータ36で検出され、この
ポテンショメータ出力が案内腕16の進退制御用信号と
なる。最初はポテンショメータ出力は零になるように案
内腕16の位置をセットする。
プリセ・7トが終了したら台車1oを走行させガスアー
ク溶接を開始する。台車1oの走行につれて立板30と
レール12との間隔が変り、これによりローラ32が進
退しポテンショメータ36の出力が変る。例えばローラ
32がレール12側へ寄ると該出力はその移動量に応じ
た負9値となり、これにより案内腕16は該出方が0に
なる迄後退し、ローラ32がレール12がら離れるよう
に移動するとポテンショメータ出方はその移動量に応じ
た正の値となり、これにより案内腕16は該出力がOに
なる迄進出する。こうしてロール32の横行により生じ
るポテンショメータの出力により案内腕16が進退し、
トーチ24は常に溶接線Aを狙って溶接を行なうよう自
動制御される。
台車10が走行するときローラ32は立板30に接触し
て該立板上を転動し、これによりエンコーダ34はパル
スを発生する。このパルスはローラ32の所定回転角毎
に発生し、パルス周期がローラ32の回転速度をまたパ
ルス数がローラ32の回転数を示す。ローラ32の回転
速度は溶接線Aがレール12に平行なら台車IOの速度
に比例する一定値をとり、溶接線Aがレール12に対し
斜めになると前述のようにその角θiに応じて変る。溶
接速度はローラ32の速度で検出でき、これは一定であ
るのが望まれるから本発明ではエンコーダ34のパルス
周期を検出してこれが一定になるように台車10の速度
を変える。こうして本発明によれば、倣い制御角ローラ
32にその横移動を検出するポテンショメータおよびロ
ーラ回転速度を検出するエンコーダを取付けることによ
り、溶接線がレール12に対して単純平行ではなく折曲
する被溶接体の、自動倣い隅肉溶接および溶接速度一定
制御を簡単に行なうことができる。次に各部の詳細を具
体例で示す。
第3図は本発明に係る自動隅肉溶接装置の実施例を示し
、第1図と同じ部分には同じ符号を付しである。42は
案内腕16の昇降用モータで図示しないスプロケット及
びチェーンにより案内腕16を上下に移動させる。44
は案内腕1Gの横行用モータで、図示しないランク、ピ
ニオン機構で案内腕16を進退させる。46はこれらの
昇降、横行の案内をするローラ群である。48は台車1
0の走行用モータで、これにより台車はレール12上を
第3図で紙面前後方向に移動する。トーチ昇降機構20
は昇降用モータ50を備え、該モータは送りねし機構で
支持枠22を上下動させ、トーチ位置の微調整を行なう
。隅肉溶接は第2図(blに示したように左隅、右隅溶
接があり、左隅は支持枠22を180°回転させて行な
う。52はこのトーチ旋回を行なうモータである。台車
10の支柱14にも旋回装置が付いており、54がその
旋回を行なうモータで、これを駆動することにより支柱
14従って案内腕16は支柱中心転を中心に回転する。
従って被溶接材は第3図で支柱14に対し反対の側に置
いてもよい。なお第3図ではリール18などは図示を省
略しておりまた給電用ケーブルなども図示を省略してい
る。
第4図は倣いローラ32の部分の実施例を示す。
ローラ32とエンコーダ34は歯車6o、カップリング
62を介して連結される。ポテンショメータ36はその
固定部が支持枠22に固着され、可動部の軸36aがロ
ーラ32およびエンコーダ34の支持枠64に固着され
る。66はバネ38を覆う蛇腹である。
第5図および第6図は台車走行モータの制御回路を示す
。端子Tlは電源(5■)端子、Tl。
T2はエンコーダ34に接続されパルス出力を受ける端
子である。7oは発光ダイオードとフォトトランジスタ
を2対備えるフォトカプラで、エンコーダからのパルス
を受けて出力端a、  t)に第7図のfly、 (4
)に示す矩形波a、b(同じ符号で示す)を生じる。F
FI〜FF4はフリップフロップで、図示のように結線
され、Q出力端に第7図f21 +31 +51(6)
に示す如き、矩形波a、bの前縁、後縁を示すパルスを
生じる。これらのパルスはオアゲートORで集められ、
第7図(7)に示すパルスgを生じる。
このパルスgは周波数が矩形波a、bの4倍にされてい
る。即ちこの□第5図は周波数逓倍回路である。溶接速
度はモータ回転速度などに比べて極めて遅く、従ってエ
ンコーダから出方される信号の周波数も極めて低く、こ
のま−では使用しにくいので本回路により周波数を高め
る。
第6図は走行モータ48の駆動回路である。72は周波
数−電圧変換回路で、上記出力パルスgを受け、該パル
スの周波数に比例する電圧を出方する。74は速度メー
タであり、変換器72の出力で指針を振らせ、溶接速度
を表示する。75.“76.82はオペアンプ、78は
サーボアンプ、80は溶接速度の設定器である。設定器
8oが出力する溶接速度設定値Vsはオペアンプ76に
入力され、サーボアンプ7Bを介して溶接台車走行モー
ク48を該設定値Vsに対応する速度で駆動する。実際
の溶接速度はエンコーダ34で検出され、変換器72よ
り電圧の形でオペアンプ74へ入力され、比例器として
動作するオペアンプ82を介してオペアンプ74へ入力
される設定値Vsと突合わされ、差が零になるように走
行モータ48を調整する。こうして溶接速度が台車速度
を変えることにより設定値に自動制御される。なお第5
図、第6図の矩形ブロック(その一部に符号Rを付した
)は抵抗、矢印(その一部に符号りを付した)はグイオ
ート、平行線マーク(その一部に符号Cは付した)はキ
ャパシタを示す。Vccは電源の高レベル側、vggは
同低しベル側、三角印(その一部に符号Eを付した)は
グランドを示す。
以上説明したように本発明によれば倣いローラに速度エ
ンコーダ及び横移動検出器を設けるという簡単な手段に
より、折曲又は彎曲溶接線を正しく所定速度で位置ずれ
なく隅肉溶接でき、甚だ有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の溶接機及び溶接材の概要
を示す説明図、第3図は本発明の実施例を示す正面図、
第4図は倣いローラ部の一部を断面で示した正面図、第
5図および第6図は電気回路図、第7図は動作説明用波
形図である。 図面で、Aは溶接線、12はレール、10は台車、16
は案内腕、24は溶接トーチ、32はローラ、34はエ
ンコーダ、36は検出器、44は横行用モータ、48は
走行用モータである。 出 願 人  日鐵熔接工業株式会社 代理人弁理士  青  柳    稔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 立板と底板が作る溶接線には一平行なレール上を走行す
    る台車と、該台車より横方向に突出し昇降および前進後
    退が可能な案内腕と、該案内腕の先端部に取付けられて
    、該溶接線を狙う溶接トーチ及び前記立板の溶接トーチ
    とは逆の裏側に当接し転勤するローラと、該ローラの回
    転に応じたパルスを発生するエンコーダ及び該ローラの
    前進後退を検出する検出器と、該検出器の出力により前
    記案内腕を進退させて當に溶接トーチが溶接線を狙うよ
    うにする横行用モータと、該エンコーダの出力によ−り
    台車走行速度を加減して溶接速度が所定値に等しくなる
    ようにする走行用モータとを有することを特徴とする隅
    肉溶接用自動溶接機。
JP3943883A 1983-03-10 1983-03-10 自動溶接機 Granted JPS59166375A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3943883A JPS59166375A (ja) 1983-03-10 1983-03-10 自動溶接機

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JPH0335024B2 JPH0335024B2 (ja) 1991-05-24

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ID=12553005

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103433602A (zh) * 2013-07-16 2013-12-11 宁波江东科海运拓机械科技有限公司 一种自动埋弧焊机
JP2023068324A (ja) * 2021-11-02 2023-05-17 英三 中出 溶接装置及び溶接方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103433602A (zh) * 2013-07-16 2013-12-11 宁波江东科海运拓机械科技有限公司 一种自动埋弧焊机
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