JPS59166378A - 溶接線追従装置 - 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】 この発明は、溶接トーチを左右にウィービングさせなか
ら溶接する溶接装置における溶接線追従装置に関するも
のである。

従来この種の装置として第１図に示すものかあった。図
において、（ＩＬ）　、　（ＩＲ）は矢印Ａで示す溶接
の進行方向に対してそれぞれ左側、右側に位置する被溶
接材、（２）は溶接線（被溶接材ＯＬ）　、　（ｘＩｚ
）を溶接しようとする所）　、（３）は溶接線（２）を
接触しなρ）ら検出する検出用プローブ、（４）は制御
器、（５）は制御器（４）にぼって制御されるトーチ左
右駆動部、（６）は制御器（４）により制御されるトー
チ上下駆動部、（７Ａ）〜（７Ｃ）は制御器（４）と検
出用プローブ（３）、トーチ左右駆動部（５）、トーチ
上下駆動部（６）とをそれぞれ結ぶ電気ケーブル、（８
）はウィービング−置、（９）は検出用プローブ（３）
とウィービング装置（８）を保持するホルダ、Ｑ［）は
ウィービング装置（８）に装着された溶接トーチ、（Ｉ
ＯＬ）は溶接トッテ（ＩＱがウィービングした時の溶接
トーチの位置、（ＩＯＲ）は溶接ト−チ（１０が右側に
ウィービングした時の溶接トーチの位置、０υは溶接ト
ーチαＱに送給された溶接ワイヤである。

なお、トーチ左右駆動部（５Ｌト一チ上下駆動部（６）
およびホルダ（９）等にて、溶接トーチσｑが溶接線（
２）からずれた場合に溶接トーチＱＯを適正な位置に移
動させるための駆動源を構成している。

次に動作に・ついて説明する。被溶接材（ＩＬ）と（Ｉ
Ｒ）を浴接する溶接線（２）から溶接トーチθ０がずれ
たことを検出用プローブ（３）で検出する。次いで検出
さｎｔこずれ信号が電気ケーブル（７Ａ〕を通して制御
器（４）へ送られ、この制御器（４）で左・右又は上・
下のずれが判別される。その結果、制御器（４）はずれ
修正信号をトーチ左・右駆動部（５）およびトーチ上・
下駆動部（６）のそれぞれへ電気ケーブル（７Ｂ）（７
Ｃ）を通して送る。このずれ修正信号によってトーチ左
・右駆動部（５）はウィービング装置（８）の左・右位
置即ち溶接トーチαＱのウィービング中心の左右位置を
修正する。まＴコ、トーチ上・下駆動部（６）も同様に
してウィービング装Ｒ（８）の上・下位置即ち溶接トー
チａ０の上・下位置を修正する。

従来この種の装置は以上のように構成されているので、
検出用プローブはアークの熱、光、スパッタの影響をさ
けるための、アーク発生位置より前方に設置しなければ
ならず、そのために検出用プローブ設置位置とアーク発
生位置の位置のずれ゛よって検出精度が低下したり遅延
回路を必要としたりする欠点かあり、耐久性も劣る入点
があった。

家１こ、検出用プローブを必要とするため装置が複雑で
かつ高価なものとなる欠点があった。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、あらかじめ設定した不感帯電流域
からはずれた溶接電流を検出して溶接トーチの溶接線に
対するずれを修正することにより、検出用プローブが不
必要になり、装置を簡単・小型化できるので狭あいな溶
接部にも適用可能であり、さらにアーク溶接に特有の熱
・光・スパッタなどの悪環境下でも検出精度や耐久性の
低下を防ぐことのできる溶接線追従装置を提供すること
を目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図はこの発明の一実施例を示しており、同図において第
１図の符号と同符号は同一のものを示している。なお、
ホルダ（９）はウィービング装置（８）を保持している
が、第１図のような検出用プローブ（３）を保持するよ
うには構成されていない。

即ち第２図のものにおいては検出用プローブを用いてい
ない。ｅυはウィービング装置（８）に取付けらｎた溶
接トーチαＱのウィービング位置を検出する位置検出器
、に）は溶接電源、（財）は溶接電源（イ）から溶接ト
ーチＱηへ溶接電流を供給する電流線路、（ハ）は溶接
電流の帰線路、に）は溶接電流を検出する電流検出部、
（２６Ｌ）　（２６Ｒ）はウィービングの左側および右
側における夫々のウィービング巾および溶接設定電流に
相当した不感帯電流域を予め設定する左側用および右側
用の不感゛・帯電流域設定部、（２７Ｌ）　（２７Ｒ）
は位置検出器６！珍から送られた位置信号によりウィー
ビング左側、右側の溶接電流を電流検出器に）から取り
込み且つ取り込んだそれぞれの溶接電流と左側、右側の
不感帯地流域設定部（２６Ｌ）　（２６Ｒ）で設定した
各不感帯ｍ流域とを比較し、不感帯電流域から外れた溶
接電流を導出する左側用および右側用の比較部、（２ｇ
Ｌ）　（２８Ｒ）は左側、右側の比較Ｋｆｒ　（２７Ｌ
）　（２７Ｒ）にて前述の不感帯ｍ流域から外れた部分
の溶接電流を積分し記憶する左側用および右側用の記憶
部、（ホ）は左側用および右側用の記憶部（２８Ｌ）お
よび（２８Ｒ）の記憶値から溶接トーチθｑの溶接線（
２）に対する左・右又は上・下のずれを判別する判別部
、■は判別部翰からの判別信号に従ってウィービング装
置（８）と溶接トーチＱＱを移動させるトーチ左・右駆
動部（６）又はトーチ上・下駆動部（６）へ位置修正信
号を送゛出する命令部である。

次にこの発明の詳細な説明する。まず、ウィービング装
置（８）によ・り溶接トーチ（１１を溶接線（２）に対
し直交する面内で左右にウィービング（・周期的な繰返
し運１ｊＪＪ）させる。このようにウィービングさせる
と溶接トーチＱＯの溶接ワイヤーＱυと各被溶接材（Ｉ
Ｌ）　（ＩＲ）との距離が周期的に変化し、そのために
溶接トーチＱｌの電流路に）を流れる溶接電流が変化す
る。この溶接電流を電流検出部（ハ）で検出して左側用
、右側用の両比較部（２７Ｌ）　（２８Ｒ）へ送出する
。しかして、位置検出器Ｑ◇から送られて来たウィービ
ング位置信号に従って、左側用の比較部（２７Ｌ）では
検出した溶接電流のうちウィービング左側の溶接電流を
取込んで、左側用の不感帯電流域設定部（２６Ｌ）で予
めウィービング巾・設定−流値等に基づいて設定された
左側の不感帯電流域と比較し、この不感帯電流域から外
れた溶接電流部分を左側用の記憶部（２８Ｌ）で積分し
一時記憶する。

同様に、位置検出器（２）から送られで来たウィービン
グ位置信号に従って、右側用の比較部（２７Ｒ）では検
出した溶接電流のうちウィービング右側の溶接電流を取
込んで、右側用の不感帯域流域設定部（２６Ｒ）で予め
設定された右側の不感帯電流域と比較し、この不感帯電
流域を外れた溶接電流部分を右側用の記憶部（２８Ｒ）
で積分し一時記憶する。

ここで、第８図は正弦波ウィービングに対する溶接電流
の変化と不感帯電流域（左側と右側と同一の場合）との
関係を、溶接線（２）からずれがない場合と溶接線（２
）から左側にずれた場合を示している。即ち、ずれのな
い場合は、ウィービングの左側および右側の両サイクル
共に溶接電流が不惑帯電流域内にあるので各比較部（２
７Ｌ）　Ｃ２７Ｒ）からは出力されない。しかしながら
、左側にずれた場合は、ウィービングの左側の半サイク
ルにおいて溶接電流か不感帯電流域から外れるため右側
用の比較部（２７Ｌ）からその外れた溶接電流部分が出
力され、左側用の記憶部（２８Ｌ）でそれを積分し一時
記憶するが、ウィービングの右側の半サイクルにおいて
は溶接−流７Ｊ＞不惑帯電流域内にあるので右側用の比
較部（２７Ｒ）からは出力されない。

判別部翰では左側用の記憶部（２８Ｌ）及び右側用の記
憶部（２８Ｒ）の各記憶信号に基づき左・右と上・下の
ずれを判別し、例えば第８図の波形の場合は、「ずｎな
し」、「左にずれている」と判゛別した判別信号を発２
生ずる。この判別信号が送られて来た命令４帥”ｒ−゛
は、溶接トーチαυを移動させる駆動源を構成している
ｌ・−チ左・右駆動部（５）またはトーチ上・下部ｍ都
（６）へその判別信号に従って左・右または上・下位置
修正信号を送出し、溶接トーチαＱの溶接線（２）に対
するずれを修正する。

例えば第８図のように左側にずれた場合は、命令部に）
はトーチ左・右駆動部（５）へ位置修正信号を送出して
溶接トーチα０を右へ移動させる。

第４図は溶接電流と不感帯電流域との比較、その比較に
基づき積分し一時記憶される信号例、その信号によるず
れの判別および命令を示す。

なお、上記実施例では左側と右側の不感帯域流域を同一
に設定した場合について説明したが、左側と右側とで異
った不感帯電流域を設定してもよく、特に非対称溶接開
先や溶接線と溶接トーチの狙い位置をずらす必要がある
場合などに有効である。また、上記実施例では下向突合
せ溶接の場合を示したが、他の姿勢（横向・立向・上向
）の突合せ溶接および全姿勢のすみ角溶接にも同様に有
効である。

以上のように、この発明によればウィービングの左側と
右側の各溶接電流と左側と右側の各不感帯電流域とを比
較し、その不感帯電流域がら外れた溶接−流を検出する
ことによりずれを判別するようにｑｆｔｍしたので次の
ような効果がある。

（υ無接触にて溶接線を検出できる。

（２）装置か簡単・小型化且つ安価にでき、また狭あい
な溶接部にも適用できる。

（３）アーク浴接に特有の熱・光・スパッタなどの悪環
境下でも精度の低下や耐久性の低下がない。

（４）アーク溶接に特有のノズズや瞬間的変動の大きい
溶接電流でも誤動作や精度の低下のない溶接、ＩＩ！追
従が可能である。

（５）非対称開先や連接線と浴接トーチ狙い位置とをず
らす必要のある場合にも荷動である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接線追従装置を示す斜視図、第２図は
この発明の一実施例による溶接線追従装置を示すブロッ
ク図、第８図はこの発明゛にょる溶接電流の変化と不感
帯電流域との関係の一例を示す説明図、第４凶はこの発
明によるずれの検出・判別・命令の関係を示す説明図で
ある。 （２）・・・溶接線、（５）・・・トーチ左・右部ｆｉ
ｈ部、（６）・・・ト−チ上・下駆動ｉ、（８）・・・
ウィービング装置、ＱＯ・・・溶接トーチ、ンυ・・・
位置検出器、（ハ）・・・電流検出部、（２６Ｌ）　（
２６Ｒ）不感帯電流域設定部、（２７Ｌ）　（２７Ｒ）
・・・比較部、（２８Ｌ）　（２８Ｒ）−・・記憶部、
に）・・・判別部、に）・・・命令部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　葛野信− 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、溶接トーチを左右にウィービングさせながら溶
   接する溶接装置において、溶接電流を検出する電流検出
   部と、上記ウィービングの左側と右側のそれぞれで、予
   め設定されたウィービング巾および溶接設定電流に相当
   した不感帯電流域と上記電流検出部で検出された溶接−
   流とを比較する比較部と、この比較部で検出された上記
   不感帯電流域から外れた溶接電流をウィービングの左側
   と右側のそれぞれで記憶する記憶部と、この記憶部の記
   憶値によって上記溶接トーチの治療線に対する左・右又
   は上・下のずれを判別する判別部と、この判別部の判別
   信号に従って上記溶接トーチを移動させる駆動源へ位置
   修正信号を送出する命令部とを備えてなることを特徴と
   する溶接線追従装置。 Ｔ２Ｔ　　　　、１１接電流を積分して記憶するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶接
   線追従装置。