JPS59202179A - Automatic arc welding method - Google Patents

Automatic arc welding method

Info

Publication number
JPS59202179A
JPS59202179A JP7609083A JP7609083A JPS59202179A JP S59202179 A JPS59202179 A JP S59202179A JP 7609083 A JP7609083 A JP 7609083A JP 7609083 A JP7609083 A JP 7609083A JP S59202179 A JPS59202179 A JP S59202179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc
welding
arc voltage
period
during
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.)
Granted
Application number
JP7609083A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6311107B2 (en
Inventor
Hiroichi Nomura
野村 博一
Yuji Sugitani
祐司 杉谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP7609083A priority Critical patent/JPS59202179A/en
Publication of JPS59202179A publication Critical patent/JPS59202179A/en
Publication of JPS6311107B2 publication Critical patent/JPS6311107B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To maintain always a torch angle in an optimum reference condition by oscillating an arc forward of a welding direction and turning a torch in such a way that the difference between the arc voltage during oscillation and the arc voltage during non-oscillation is made equal to a reference value. CONSTITUTION:The arc voltage waveform passed through a low-pass filter 12 and the arc voltage during non-oscillation are inputted to a differential amplifier 16 and the pulse-shaped arc voltage waveform only during the oscillation period is inputted to an integrator 17. The integrator 17 calculates the area of the pulse waveform which is stored in storage devices 18, 19. If a torch angle theta is not equal to the initial reference value, the output S from the device 18 attains the value different from a reference value S0 and the torch is corrected and driven to the reference torch angle by a torch angle correcting motor (theta motor) 21.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、屈曲的あるいは曲線的に変化する溶接継手線
の自動アーク溶接方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic arc welding method for a weld joint line that changes in a curved or curved manner.

溶接トーチの継手線に対する角度は、溶接ビード形状に
直接影響し、一般には90’近くに保たれるのが普通で
ある。しかしながら、第1図(イ)、(ロ)に示すよう
に、継手線(1)が屈曲的に変化する波形部材の隅肉溶
接もしくは突合溶接を、自動的に連続して溶接をするた
めには、継手線(1)の傾斜を何らかの検出器にて検出
し、溶接トーチ(2)の角度を所定値に補正してやる必
要があるが、適切な検出器が開発されておらず、このた
め、溶接途中において溶接を中断しなければならない場
合があった。
The angle of the welding torch to the joint line directly affects the weld bead shape and is generally kept close to 90'. However, as shown in Figure 1 (a) and (b), it is difficult to automatically and continuously perform fillet welding or butt welding of corrugated members in which the joint line (1) changes in a bending manner. It is necessary to detect the inclination of the joint line (1) with some kind of detector and correct the angle of the welding torch (2) to a predetermined value, but no suitable detector has been developed, and for this reason, There were cases where welding had to be interrupted during welding.

本発明は、このような状況に鑑みて発明されたものであ
り、溶接継手線が直線状でなく、溶接途中におい′C1
屈曲的に変化したり、あるいは曲線的に変化する場合に
、溶接を中断することなく連続的に良好な溶接が持続さ
れるようKした自動アーク溶接方法を提供することを目
的とするものである。
The present invention was invented in view of this situation, and the weld joint line is not straight and there is a
The object of the present invention is to provide an automatic arc welding method that allows continuous and good welding to be maintained without interrupting welding when the welding changes in a bending or curved manner. .

本発明の特徴とするところは、溶接アークを溶接継手線
上釦おいて溶接進行方向へ周期的に揺動させ、進行方向
における溶接継手線の傾斜状況をアーク電圧波形の変化
から検出して、溶接トーチの軸線が溶接継手線に対して
常に一定の角度を保ちつつ、かつ一定のアーク長を保つ
ように自動的に制御するようにした自動アーク溶接方法
であシ、この自動アーク溶接方法は、電極が消耗しない
TIG溶接は勿論、ワイヤが定速送給されるMIG溶接
、炭酸ガスアーク溶接、サブマージアーク溶接などのい
わゆる消耗電極形アーク溶接にも広範に適用できる。
The feature of the present invention is that the welding arc is periodically oscillated in the welding direction by placing the upper button on the welding joint line, and the inclination of the welding joint line in the welding direction is detected from the change in the arc voltage waveform. This is an automatic arc welding method that automatically controls the axis of the torch to always maintain a constant angle with respect to the weld joint line and to maintain a constant arc length. It can be widely applied not only to TIG welding in which the electrode is not consumed, but also to so-called consumable electrode type arc welding such as MIG welding, carbon dioxide gas arc welding, and submerged arc welding in which the wire is fed at a constant speed.

本発明では、溶接継手線の傾斜を検出するセンサーとし
て、溶接アークの電圧波形すなわちアーク特性を用いて
いるので、アーク発生点での傾斜がリアルタイムで検出
でき、溶接継手線そのものを検出するので母材面の状態
の影響を受けず、制御の応答性、安定性に極めて優れた
方法である。
In the present invention, since the voltage waveform of the welding arc, that is, the arc characteristics, is used as a sensor for detecting the inclination of the weld joint line, the inclination at the arc generation point can be detected in real time, and the weld joint line itself can be detected. This method is not affected by the condition of the material surface and has excellent control responsiveness and stability.

以下、本発明による実施例を図面により説明する。Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明では、溶接継手線の傾斜を検出するために、アー
クを周期的に、かつ同一振幅で揺動させなければならな
い。アークの揺動方法は基本的には、第2図(イ)、(
ロ)の2通シがあげられる。同図(イ)は、トーチ(2
)そのものを基本軸(3)に対し平行的に、前方に(W
、D)機械的に揺動させ、同図(ロ)は、トーチ(2)
自体を動かすことなく、アーク(4)を前方に偏向させ
る方法で、これは電磁場をかけたり、シールドガスなど
の流体をふきつけること処よシなされ、これらの手段は
、すでに多くの例が公表されておシ、とくに新規なもの
ではない。
In the present invention, the arc must be oscillated periodically and with the same amplitude in order to detect the inclination of the weld joint line. The arc oscillation method is basically as shown in Figure 2 (a) and (
(b) Two letters can be cited. The figure (a) shows the torch (2
) itself parallel to the basic axis (3) and forward (W
, D) Mechanically oscillated, the same figure (B) shows the torch (2)
This is a method of deflecting the arc (4) forward without moving the arc.This can be done by applying an electromagnetic field or spraying a fluid such as shielding gas.Many examples of these methods have already been published. Well, it's not particularly new.

第2図において、Wけ揺動の振幅、toはトーチの基準
軸(3)におけるアーク長、tpは揺動時のアーク長と
し、また、溶接継手線(1)と基準軸(3)の交点を0
点、揺動時のアーク中心軸との交点をP点とし、以後こ
の定義に従うものとする。
In Fig. 2, the amplitude of the welding oscillation, to is the arc length at the reference axis (3) of the torch, tp is the arc length at the time of oscillation, and the distance between the weld joint line (1) and the reference axis (3) is Set the intersection to 0
The point of intersection with the center axis of the arc during swinging is defined as point P, and this definition will be followed hereinafter.

アークの揺動の周期と時間は、継手線の傾斜を速やかに
検出するうえから、その時の溶接速度との関係で定めら
れ、例えば溶接速度3001t/―の場合、継手線1a
+ピッチで検出するためには、揺動周期は0.2秒以下
、周波数で5Hz以上にする必要がある。また、1周期
におけるアーク(4)の揺動時間(第2図のP点の状態
)は、溶接の溶造形状及びビード形状を害しないように
選定する必要があシ、第2図(ロ)のようにアークを偏
向させる場合では、揺動時間は1周期の10分の1程度
に短かぐする必要がある。第3図に、アークの揺動周期
T・揺動時間tと振幅Wの関係を示し、これらの用語を
図示のように定義する。
The period and time of arc oscillation are determined in relation to the welding speed at that time in order to quickly detect the inclination of the joint line. For example, when the welding speed is 3001t/-, the joint line 1a
In order to detect at + pitch, the oscillation period needs to be 0.2 seconds or less and the frequency needs to be 5 Hz or more. In addition, the swing time of the arc (4) in one cycle (state of point P in Figure 2) must be selected so as not to damage the welding shape and bead shape. ), the swing time must be shortened to about 1/10 of one cycle. FIG. 3 shows the relationship between the arc swing period T, swing time t, and amplitude W, and these terms are defined as shown.

アーク電圧Vaとアーク長tとの関係は、よく知られて
いるように、第4図に示すような直線的な関係にある。
As is well known, the relationship between the arc voltage Va and the arc length t is a linear relationship as shown in FIG.

従って、第2図のように、溶接継手線(1)と溶接進行
方向が平行な場合には、揺動りともなうアーク電圧波形
は第5図の電圧波形/ (43i(ロ)のようになる。
Therefore, as shown in Fig. 2, when the weld joint line (1) and the direction of welding progress are parallel, the arc voltage waveform caused by the fluctuation will be as shown in Fig. 5, voltage waveform / (43i (b)). .

第5図の電圧波形(イ)、(ロ)は、それぞれ第2図(
イ)1、侠)に対応している。第5図の電圧波形(イ)
の場合はアーク長が変化しないから、アーク電圧は、一
定値Vaoとなり、電圧波形(→の場合は揺動時間tの
間、アーク長はtoからLpと増大するので、図のよう
Kt期間だけVapなるパルス状の電圧波形が得られる
The voltage waveforms (a) and (b) in Figure 5 are respectively similar to those in Figure 2 (
b) It corresponds to 1. Chivalry). Voltage waveform in Figure 5 (A)
In the case of , the arc length does not change, so the arc voltage becomes a constant value Vao, and the voltage waveform (in the case of →, the arc length increases from to to Lp during the swing time t, so the arc length increases only during the Kt period as shown in the figure) A pulsed voltage waveform Vap is obtained.

次に、溶接継手線(1)と溶接進行方向(W、D)とが
平行でない場合を第6図の電圧波形(イ)、(ロ)に示
す。同図の電圧波形(イ)、(ロ)は、第2図のアーク
の揺動方法別の(6)、(ロ)に対応しており、簡単の
ためアークの軸線のみで示している。第6図の電圧波形
(イ)、←)において、トーチ(2)の基準軸における
アーク長は、第2図の場合と同じtoとすると、揺動時
のアーク長t;、t;h’は何れも継手線の傾斜の影響
を受けて第2図の場合よシ本それぞれ短かくなる。
Next, voltage waveforms (a) and (b) in FIG. 6 show a case where the weld joint line (1) and the welding direction (W, D) are not parallel. The voltage waveforms (a) and (b) in the same figure correspond to (6) and (b) according to the arc swinging method in FIG. 2, and for simplicity, only the axis of the arc is shown. In the voltage waveforms (a), ←) of Fig. 6, if the arc length at the reference axis of the torch (2) is to, which is the same as in Fig. 2, then the arc length during swinging is t;, t; h' are each shorter than in the case of Fig. 2 due to the influence of the slope of the joint line.

従って、この場合の揺動にともなうアーク電圧波形は、
第7図の電圧波形(イ)、(ロ)のようになる。
Therefore, the arc voltage waveform accompanying the fluctuation in this case is
The voltage waveforms (a) and (b) in FIG. 7 will be obtained.

このときの揺動時のアーク電圧とトーチ基準軸でのアー
ク電圧との差は、電圧波形(イ)の場合はvapl−V
ao’ ((0) 、電圧波形(ロ)の場合はvap”
 −Va。
At this time, the difference between the arc voltage during oscillation and the arc voltage at the torch reference axis is vapl-V in the case of voltage waveform (A).
ao' ((0), vap for voltage waveform (b))
-Va.

(〈ΔV)となり、何れも溶接継手線(1)と溶接進行
方向(W、D)が平行な場合の電圧差((6)で0、(
ロ)のとき△VO)より小さくなる。
(<ΔV), and the voltage difference (0 in (6), (
When (b), △VO) becomes smaller.

そこで、この電圧差が(6)の場合に0.(ロ)の場合
に△VOK等しくなるように、第8図(イ)、(ロ)に
示すごとく、溶接トーチ(2)をAからBへと旋回させ
ると、トーチ揺動に伴なうアーク電圧波形はそれぞれ、
第5図の電圧波形(イ)、(ロ)のようになシ、トーチ
軸線と溶接継手線(1)との角度φを第2図の基準状態
に自動復帰させることができる。この場合、トーチ(2
)が基準状態にまで旋回する角度θは、当然のことなが
ら、継手線(1)の溶接進行方向(W、D)に対する傾
斜角に等しくなる。
Therefore, if this voltage difference is (6), 0. In case (b), when the welding torch (2) is rotated from A to B as shown in Fig. 8 (a) and (b) so that △VOK is equal, the arc due to the torch swing The voltage waveforms are
As shown in the voltage waveforms (a) and (b) of FIG. 5, the angle φ between the torch axis and the weld joint line (1) can be automatically returned to the reference state shown in FIG. 2. In this case, the torch (2
) is rotated to the reference state, as a matter of course, equal to the inclination angle of the joint line (1) with respect to the welding direction (W, D).

以上のように、アークを周期的に、かつ同一振幅で溶接
方向前方へ揺動させ、揺動時のアーク電圧Vapと、非
揺動時すなわちトーチ基準軸でのアーク電圧vaOとの
差を常時計算し、その差が所定の基準設定値と等しくな
るように、溶接トーチ(2)を、旋回させることにより
、溶接継手線(1)の傾斜がいかように変化しても、ト
ーチ角度(φ)を常に最適な基準状態に維持させること
ができる。なお、実施例では、アーク電圧差Vap−v
aoを用いているが、第7図において斜線で示した、揺
動時のアーク電圧波形の断面積Sイ、、 So  (正
確には時間積分値)を計算し、この値が所定の基準設定
値SOと等しくなるように制御してもよく、実用的には
アーク電圧波形に電源リップルなどの不用ノイズ成分が
重じようされるので、むしろこの方式の方が制御の安定
性に優れている。また、上記の制御は揺!FrI+1サ
イクル毎に行なう必要はなく、揺動周波数の高い場合に
は、揺動の複数サイクルでの平均値を計算することによ
り、上記と同様のトーチ角度制御をしてもよい。
As described above, the arc is periodically oscillated forward in the welding direction with the same amplitude, and the difference between the arc voltage Vap during oscillation and the arc voltage vaO during non-oscillation, that is, at the torch reference axis, is constantly measured. By rotating the welding torch (2) so that the difference is equal to a predetermined reference setting value, the torch angle (φ ) can always be maintained at an optimal reference state. In addition, in the embodiment, the arc voltage difference Vap-v
The cross-sectional area of the arc voltage waveform during oscillation, indicated by diagonal lines in Fig. 7, is calculated, and this value is used as the predetermined standard setting. It may also be controlled to be equal to the value SO, but in practice this method has better control stability since unnecessary noise components such as power supply ripple are superimposed on the arc voltage waveform. . Also, the above control is rocking! It is not necessary to perform the torch angle control every FrI+1 cycle, and when the oscillation frequency is high, the same torch angle control as above may be performed by calculating the average value over a plurality of oscillation cycles.

本発明におけるトーチ角度の制御法は、前記の非揺動時
でのトーチ基準軸でのアーク長が一定に保たれているこ
とが前提となる。アーク長が一定に保たれることは、ト
ーチ角度制御を別にしても、良好な溶接結果を得るうえ
において溶接の基本的な必須条件である。
The method of controlling the torch angle in the present invention is based on the premise that the arc length on the torch reference axis is kept constant during the non-swinging period. Keeping the arc length constant is a basic prerequisite for welding, apart from torch angle control, in order to obtain good welding results.

次に、本発明における傾斜継手線でのアーク長の制御法
を第9図及び第10図を用いて説明する。
Next, a method of controlling the arc length in an inclined joint line according to the present invention will be explained using FIGS. 9 and 10.

第9図は、傾斜した溶接継手線(1)において、アーク
を偏向的に揺動させる場合を示している。溶接トーチ(
2)が(2−1)の位置から溶接進行方向(W、D)に
移動し、(2−2)の位置にくると、アークの揺動にと
もなうアーク電圧波形は、第10図の(2−1)から(
2−2)へと変化する。すなわち、溶接継手線(1)の
傾斜度の影善を受けてアーク電圧は全体的に減少し、ア
ークの非揺動時の値をみると、アーク長けtoからt′
 アーク電圧でVaOから VaO’へと減少している
。従って、アークの非揺動時のアーク電圧差VaO−・
Vao’(−ΔVO)を計算し、この値がゼロとなるよ
うに溶接トーチ軸線方向(第9図のY軸)へ△tだけ移
動してやると、(2−3)の状態となシ、アーク電圧は
元の(2−1)の状態に復帰する。なお、この場合トー
チの移動方向(Y軸)は、第9図のトーチ軸線方向に限
定する必要はなく、これとある任意の角度を持つ方向で
あっても良い。
FIG. 9 shows the case where the arc is swung in a deflective manner in the inclined weld joint line (1). welding torch (
2) moves in the welding progress direction (W, D) from the position (2-1) and reaches the position (2-2), the arc voltage waveform due to the swinging of the arc changes as shown in Fig. 10 ( 2-1) to (
2-2). In other words, the arc voltage decreases overall due to the influence of the slope of the weld joint line (1), and looking at the value when the arc is not swinging, the arc voltage decreases from arc length to to t'
The arc voltage decreases from VaO to VaO'. Therefore, the arc voltage difference VaO-・
If Vao' (-ΔVO) is calculated and the welding torch is moved by Δt in the axial direction (Y-axis in Figure 9) so that this value becomes zero, the state (2-3) will be reached and the arc The voltage returns to the original (2-1) state. In this case, the direction of movement of the torch (Y-axis) is not limited to the direction of the torch axis shown in FIG. 9, and may be a direction having an arbitrary angle thereto.

前記したごとく本発明におけるトーチ角度の制御法では
、非揺動時でのアーク長が一定に保たれていることが前
提となるから、実際の制御においては、第9図のアーク
長制御を行ない、非揺動時でのアーク電圧差△VOがゼ
ロとなったことを確認した後、第8図(イ)、(ロ)の
トーチ角度制御動作を行りわせるように順序を選択する
と、誤動作のない安定な制御結果が得られる。
As mentioned above, in the torch angle control method of the present invention, it is assumed that the arc length is kept constant when not swinging, so in actual control, the arc length control shown in Fig. 9 is performed. , After confirming that the arc voltage difference △VO in the non-oscillating state has become zero, select the order to perform the torch angle control operations shown in Fig. 8 (a) and (b). Stable control results without malfunction can be obtained.

次に1制御回路の一例を第11図にて説明する。Next, an example of one control circuit will be explained with reference to FIG.

第11図の制御回路は、トーチ角度(θ)の制御に、前
記第7図における揺動時のアーク電圧波形の面積(S)
を計算する方式を採用している。第12図は、前記制御
回路によって駆動される溶接装置の模式図である。
The control circuit of FIG. 11 uses the area (S) of the arc voltage waveform at the time of oscillation in FIG. 7 to control the torch angle (θ).
A method of calculating is adopted. FIG. 12 is a schematic diagram of a welding device driven by the control circuit.

検出されたアーク電圧波形(Va・11)は、ローパス
フィルタ(2)にて波形に重じようされた電源リップル
などの高周波ノイズが除去された後、まずスイッチ(S
l)によシアークが揺動されていない期間のみのアーク
電圧成分が平滑回路(至)を通過して平均値化された後
、差動増幅器Q4のプラス側端子へVaoとして入力さ
れる。一方、スイッチ(S2)は、本制御動作における
最初の非揺動期間にのみ瞬時的に閉路され、記憶器(ハ
)K基準アーク電圧(vaoo)を記憶させたのち開路
状態を保つ。従って、差動増幅器α4の出力電圧によシ
駆動されるトーチ高さモータ(Yモータ、15)は、非
揺動時のアーク電圧が常にVaooと等しくなるごとく
移動制御される。つまシ、第12図の溶接台車(ハ)K
取付けられたYモータ06が駆動され、溶接トーチ(2
)をY軸方向に移動させてそのアーク長を一定に保つよ
うにする。
The detected arc voltage waveform (Va 11) is filtered by a low-pass filter (2) to remove high-frequency noise such as power supply ripple superimposed on the waveform, and then first passed through a switch (S
l) After the arc voltage component only during the period when the shear arc is not oscillated passes through the smoothing circuit (to) and is averaged, it is inputted to the positive terminal of the differential amplifier Q4 as Vao. On the other hand, the switch (S2) is momentarily closed only during the first non-oscillation period in the main control operation, and remains open after storing the memory (c) K reference arc voltage (vaoo). Therefore, the movement of the torch height motor (Y motor, 15) driven by the output voltage of the differential amplifier α4 is controlled so that the arc voltage when not swinging is always equal to Vaoo. Tsumashi, welding cart (c) K in Fig. 12
The attached Y motor 06 is driven, and the welding torch (2
) in the Y-axis direction to keep its arc length constant.

次に、トーチ角度(θモータ)の制御について説明する
。前記ローパスフィルター(イ)を通過したアーク電圧
波形と、平滑化された非揺動時のアーク電圧(vaoo
)が、差動増幅器0りに入力されることにより、揺動期
間のみのパルス状のアーク電圧波形が積分器α力に入力
される。従って、積分器αηは、パルス波形の面積(第
7図の斜線部の面積)を計算する。積分器αηの動作期
間は、揺動装置(イ)に接続し、アークの揺動期間と非
揺動期間を弁別する同期パルス発生器翰にて規定され、
揺動開始時に発生するセットパルス圀にて動作開始し、
揺動終了時に発生するセットパルス(イ)にて積分電圧
がゼロレベルにリセットされる。
Next, control of the torch angle (θ motor) will be explained. The arc voltage waveform that has passed through the low-pass filter (a) and the smoothed non-swinging arc voltage (vaoo
) is input to the differential amplifier 0, so that a pulsed arc voltage waveform only during the swing period is input to the integrator α force. Therefore, the integrator αη calculates the area of the pulse waveform (the area of the shaded part in FIG. 7). The operating period of the integrator αη is determined by a synchronous pulse generator that is connected to the oscillating device (A) and distinguishes between the oscillating period and the non-oscillating period of the arc.
The operation starts in the set pulse field that occurs when the oscillation starts,
The integrated voltage is reset to zero level by the set pulse (A) generated at the end of the swing.

このセット及びリセットのタイミングは、揺動回数1回
分にのみとられれず、複数回の揺動回数にても行なわれ
る。積分器σ乃にて計算された波形面積は、記憶器(至
)、(Inにて記憶される。記憶器(2)は、スイッチ
(S3)によす最初の積分器出力(So )を記憶し、
これを保持する。記憶器(I→は、積分器07)の毎回
の出力を繰シ返し修正し記憶する。従って、トーチ角度
(θ)が最初の基準値に等しくない場合には、記憶器0
樽の出力(S)は、基準値(So)と異った値となり、
トーチ角度修正モータ(θモータ、21)にて基準トー
チ角度に修正駆動される。スイッチ(S4)は、前記差
動増幅器04の出力がゼロレベルの時、すなわち、非揺
動時のアーク長が基準値となっているときにのみ閉路さ
れるようになっており、θモータQりけYモータに)が
停止しているときにのみ動作する。つまり、第12図の
溶接台車(ハ)K取付けられたθモータQ])は、アー
ク長が一定に制御された後に、溶接継手線に対するアー
クの角度がはげ90°になるように、トーチ(2)の他
端を円弧レール四に沿って移動させ、トーチ(2)の角
度(φ)を制御する。また、本発明の制御法によれば溶
接部材の終端を検知し、溶接を自動的に終了させること
もできる。すなわち、第13図(イ)において、溶接ト
ーチ(2)が溶接終了端M(ステイフナの端部+811
 )に達すると、アークが前方に揺動したときのアーク
電圧(第5図、(ロ)のVap)は異常に高くなる。な
お、(園は母材である。また、第16図c口)では、壁
面間の影響を受けてアーク電圧は異常に低下する。従っ
て、これらの論理をすなわち異常変化情報を用いること
により部材端の自動検知が可能である。
The timing of this set and reset is not limited to one swing number, but is also performed for a plurality of swing numbers. The waveform area calculated by the integrator σ is stored in the memory (to) and (In).The memory (2) stores the first integrator output (So) applied to the switch (S3). remember,
hold this. The output of the memory (I→ is the integrator 07) is repeatedly corrected and stored. Therefore, if the torch angle (θ) is not equal to the initial reference value, the memory 0
The barrel output (S) is different from the standard value (So),
The torch angle is corrected and driven to a reference torch angle by a torch angle correction motor (θ motor, 21). The switch (S4) is designed to be closed only when the output of the differential amplifier 04 is at zero level, that is, when the arc length during non-swinging is the reference value. Operates only when the Y-motor) is stopped. In other words, after the arc length is controlled to be constant, the welding trolley (c) K attached θ motor Q]) in Fig. 12 is set so that the angle of the arc with respect to the weld joint line is 90°. 2) Move the other end along the arcuate rail 4 to control the angle (φ) of the torch (2). Further, according to the control method of the present invention, it is also possible to detect the end of the welding member and automatically terminate welding. That is, in FIG. 13(A), the welding torch (2) is placed at the welding end M (the end of the stiffener +811
), the arc voltage (Vap in FIG. 5, (b)) when the arc swings forward becomes abnormally high. Incidentally, in (Fig. 16, part c), the arc voltage is abnormally reduced due to the influence between the walls. Therefore, by using these logics, that is, abnormal change information, it is possible to automatically detect the end of a member.

以上の説明から明らかなように、本発明に係る自動アー
ク溶接方法は、溶接継手線が屈曲的にあるいは曲線的に
変化する場合であっても、良好な溶接が可能になってい
る。
As is clear from the above description, the automatic arc welding method according to the present invention enables excellent welding even when the weld joint line changes in a curved or curved manner.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(イ)、(ロ)は溶接継手線が屈曲している場合
の説明図、第2図(イ)、(ロ)は本発明におけるアー
クの揺動力法の説明図、第6図はアークの揺動周期T・
揺動時間tと振幅Wの関係を示した説明図、第4図はア
ーク電圧(Va)とアーク長(t)との関係を示した特
性図、第5図は溶接継手線と溶接進行方向とが平行ない
場合のアーク電圧波形の説明図、第6図(イ)、(ロ)
は溶接継手線と溶接進行方向とが平行でない場合の説明
図、第7図は第6図の場合のアーク電圧波形の説明図、
第8図(イ)、(ロ)は溶接トーチの旋回方法の説明図
、第9図は本発明の溶接トーチの制御方法の説明図、第
10図は第9図におけるアーク電圧波形の説明図、第1
1図は本発明の一実施例に係る方法を実施するための制
御回路、第12図は第11図の制御回路によって駆動さ
れる溶接装置の模式図、第13図(イ)、(ロ)は溶接
部材の終端を検知する方法のを説明するための説明図で
ある。 (1)・・・溶接継手線、(2)・・・溶接トーチ、(
3)・・・基準軸、(4)・・・アーク。 代理人 弁理人 木 村 三 朗 手続補正書(自発) 特許庁長官殿        ao a 58□12n
2?’s1、事件の表示 特願昭58−76090号 2、発明の名称 自動アーク溶接方法 3、補正をする者 事件との関係 特  許出願人 名 称 (412)日本鋼管株式会社 4、代理人 6、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」の欄 7、補1Fの内容 別紙のとおシ 特許請求の範囲(補正) (1)溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、アー
ク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されている
期間のアーク電圧のピーク値ffap)と、アークが揺
動されてい々い期間のアーク電圧(狗0)との差△■を
揺動の1周期もしくは複数周期でもとめ、△Vがあらか
じめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接トーチを
旋回させ、溶接トーチと溶接継手線との表す角度が常に
一定となるように自動制御することを特徴とした自動ア
ーク溶接方法、 (2)溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、アー
ク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されていな
い期間のアーク電圧(Vao)とあらかじめ定めた基準
設定値とが等しくなるように溶接トーチを高さ方向に移
動し、電極先端と溶接継手線との距離が一定となるよう
に自動制御すると共に、アークが揺動されている期間の
アーク電圧のピーク値(Vao)と、アークが揺動され
ていない期間のアーク電圧(Vao)との差△Vを揺動
の1周期もしくは複数周期でもとめ、△■があらかじめ
定めた基準設定値と等しくなるように溶接トーチを旋回
させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度が常に一定
となるように自動制御することを特徴とした自動アーク
溶接方法。 (3)溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、アー
ク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されている
期間のアーク電圧のピーク値(Va p )と。 アークが揺動されていない期間のアーク電圧(Vao)
との差△■を揺動の1周期もしくは複数周期でもとめ、
△Vがあらかじめ定めた基準設定値と等しくなるように
溶接トーチを旋回させ、溶接トーチと溶接継手線とのな
す角度が常に一定となるように自動制御し、さらに、 ろることを認知して溶接を終了させることを特徴とした
自動アーク溶接法。 (4)溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、アー
ク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されている
期間のアーク電圧波形を、非揺動期間のアーク電圧(V
ao)を基準にして、時間積分により波形の面積を、揺
動の1周期もしくは複数周期でもとめ、この値があらか
じめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接トーチを
旋回させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度が常に
一定となるように自動制御することを特徴とした自動ア
ーク溶接方法。 (5)溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、アー
ク電圧波形(V a )を検出し、アークが揺動されて
いない期間のアーク電圧(Vao)を検出し、この値が
あらかじめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接ト
ーチを高さ方向に移動し、電極先端と溶接継手線との距
り(アーク長)が一定となるように自動制御すると共に
、 アークが揺動されている期間のアーク電圧波形を、非揺
動期間のアーク電圧(Vao)を基準にして、時間積分
により波形の面積を、揺動の1周期もしくは複数周期で
もとめ、この値があらかじめ定めた基準設定値と等しく
なるように溶接トーチを旋回させ、溶接トーチと溶接継
手線とのなす角度が常に一定となるように自動制御する
ことを特徴とした自動アーク溶接方法。 (6)溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、アー
ク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されている
期間のアーク電圧波形を、揺動期間のアーク電圧(Va
o)を基準にして、時間積分により波形の面積を、揺動
の1周期もしくは複数周期でもとめ、この値があらかじ
め定めた基準設定値と等しくなるように溶接トーチを旋
回させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度が常に一
定となるように自動制御し、さらに、 自動アーク溶接方法。 444
Figures 1 (a) and (b) are explanatory diagrams when the weld joint line is bent, Figures 2 (a) and (b) are explanatory diagrams of the arc oscillation force method in the present invention, and Figure 6 is the swing period of the arc T・
An explanatory diagram showing the relationship between swing time t and amplitude W, Figure 4 is a characteristic diagram showing the relationship between arc voltage (Va) and arc length (t), and Figure 5 is a weld joint line and welding direction. Explanatory diagram of the arc voltage waveform when and are not parallel, Figure 6 (a) and (b)
is an explanatory diagram when the weld joint line and the welding direction are not parallel, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the arc voltage waveform in the case of FIG. 6.
8(a) and 8(b) are explanatory diagrams of the welding torch turning method, FIG. 9 is an explanatory diagram of the welding torch control method of the present invention, and FIG. 10 is an explanatory diagram of the arc voltage waveform in FIG. 9. , 1st
FIG. 1 is a control circuit for carrying out a method according to an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a schematic diagram of a welding device driven by the control circuit of FIG. 11, and FIGS. 13 (a) and (b). FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a method of detecting the end of a welded member. (1)...Welding joint wire, (2)...Welding torch, (
3)... Reference axis, (4)... Arc. Agent Patent attorney Sanro Kimura Procedural amendment (voluntary) Commissioner of the Patent Office ao a 58□12n
2? 's1, Indication of the case Patent application No. 1987-760902, Title of the invention Automatic arc welding method 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant name (412) Nippon Kokan Co., Ltd. 4, Agent 6, Contents of Supplement 1F in Column 7 of “Claims” of the specification subject to amendment (Amendment) (1) While swinging the welding arc in the direction of welding progress, the arc voltage waveform ( Va) is detected, and the difference △■ between the peak value of the arc voltage ffap) during the period in which the arc is oscillated and the arc voltage (dog 0) during the most recent period in which the arc is oscillated is calculated as 1 of the oscillation. The welding torch is rotated so that △V becomes equal to a predetermined standard setting value, and the angle between the welding torch and the welding joint line is automatically controlled so that it is always constant. (2) The arc voltage waveform (Va) is detected while the welding arc is oscillated in the welding progress direction, and the arc voltage (Vao) during the period when the arc is not oscillated is determined in advance. The welding torch is moved in the height direction so that the values are equal to the standard set value, and the distance between the electrode tip and the weld joint line is automatically controlled to be constant, and the arc voltage during the period when the arc is oscillated. The difference △V between the peak value (Vao) and the arc voltage (Vao) during the period when the arc is not oscillated is determined in one period or multiple periods of oscillation, and △■ is equal to the predetermined reference setting value. An automatic arc welding method characterized by automatically controlling the welding torch so that the angle between the welding torch and the weld joint line is always constant. (3) Detect the arc voltage waveform (Va) while swinging the welding arc in the welding progress direction, and determine the peak value (Vap) of the arc voltage during the period when the arc is swinging. Arc voltage (Vao) during the period when the arc is not oscillated
Find the difference △■ in one cycle or multiple cycles of oscillation,
The welding torch is rotated so that △V is equal to a predetermined reference setting value, and the angle between the welding torch and the weld joint line is automatically controlled so that it is always constant. Automatic arc welding method characterized by terminating welding. (4) Detect the arc voltage waveform (Va) while swinging the welding arc in the welding progress direction, and compare the arc voltage waveform during the swinging period with the arc voltage (Va) during the non-swinging period.
ao), determine the area of the waveform in one cycle or multiple cycles of oscillation by time integration, rotate the welding torch so that this value is equal to a predetermined reference setting value, and then perform the welding process with the welding torch. An automatic arc welding method characterized by automatic control so that the angle formed with the joint line is always constant. (5) Detect the arc voltage waveform (V a ) while swinging the welding arc in the welding progress direction, detect the arc voltage (Vao) during the period when the arc is not swinging, and check that this value is a predetermined value. The welding torch is moved in the height direction so that it is equal to the reference setting value, and the distance between the electrode tip and the weld joint line (arc length) is automatically controlled to be constant, and the arc is oscillated. The arc voltage waveform of the period is based on the arc voltage (Vao) of the non-oscillating period, and the area of the waveform is determined by time integration for one period or multiple periods of the oscillation, and this value is the predetermined reference setting value. An automatic arc welding method characterized by automatically controlling the welding torch so that the angle between the welding torch and the weld joint line is always constant. (6) Detect the arc voltage waveform (Va) while swinging the welding arc in the welding progress direction, and compare the arc voltage waveform during the swinging period with the arc voltage (Va) during the swinging period.
Based on o), determine the area of the waveform in one cycle or multiple cycles of oscillation by time integration, rotate the welding torch so that this value is equal to a predetermined reference setting value, and then perform the welding process with the welding torch. This is an automatic arc welding method that automatically controls the angle with the joint line to always be constant. 444

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、
アーク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されて
いる期間のアーク電圧のピーク値(Vap)と、アーク
が揺動されていない期間のアーク電圧(Vao)との差
ΔVを揺動の1周期もしくは複数周期でもとめ、ΔVが
あらかじめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接ト
ーチを旋回させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度
が常に一定となるように自動制御することを特徴とした
自動アーク溶接方法。
(1) While swinging the welding arc in the direction of welding progress,
Detects the arc voltage waveform (Va) and fluctuates the difference ΔV between the peak value of the arc voltage (Vap) during the period when the arc is oscillated and the arc voltage (Vao) during the period when the arc is not oscillated. The welding torch is rotated so that ΔV is equal to a predetermined reference setting value, and the angle between the welding torch and the weld joint line is automatically controlled so that it is always constant. Characteristic automatic arc welding method.
(2)  溶接アークを溶接進行方向処揺動させつつ、
アーク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されて
いない期間のアーク電圧(Va o )とあらかじめ定
めた基準設定値とが等しくなるように溶接トーチを高さ
方向に移動し、電極先端と溶接継手線との距離が一定と
なるように自動制御すると共に1アークが揺動されてい
る期間のアーク電圧のピーク値(vap)と、アークが
揺動されていない期間のアーク電圧(Vao)との差△
Vを揺動の1周期もしくは複数周期でもとめ、△Vがあ
らかじめ定めた基準設定値と等しくなるよう如溶接トー
チを旋回させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度が
常に一定となるように自動制御することを特徴とした自
動アーク溶接方法。
(2) While swinging the welding arc in the direction of welding progress,
The arc voltage waveform (Va) is detected, and the welding torch is moved in the height direction so that the arc voltage (Va o ) during the period when the arc is not oscillated is equal to a predetermined reference setting value, and the electrode tip is The distance between the arc and the weld joint line is automatically controlled to be constant, and the peak value (vap) of the arc voltage during the period when one arc is oscillated, and the arc voltage during the period when the arc is not oscillated (Vao) ) difference △
Stop V in one or more cycles of oscillation, and rotate the welding torch so that △V becomes equal to the predetermined reference setting value, so that the angle between the welding torch and the weld joint line is always constant. An automatic arc welding method characterized by automatic control.
(3)  溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、
アーク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されて
いる期間のアーク電圧のピーク値(Vap)と、アーク
が揺動されていない期間のアーク電圧(VaO)との差
ΔVを揺動の1周期もしくは複数周期でもとめ、△Vが
あらかじめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接ト
ーチを旋回させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度
が常に一定となるように自動制御し、そして、 アーク電圧差△Vを基準値と比較することにより溶接部
材端を検出し溶接を終了させることを特徴とした自動ア
ーク溶接法。
(3) While swinging the welding arc in the direction of welding progress,
Detects the arc voltage waveform (Va) and fluctuates the difference ΔV between the peak value of the arc voltage (Vap) during the period when the arc is oscillated and the arc voltage (VaO) during the period when the arc is not oscillated. The welding torch is rotated so that ΔV is equal to a predetermined reference setting value, and the angle between the welding torch and the weld joint line is automatically controlled so that it is always constant. and an automatic arc welding method characterized by detecting the end of the welding member and terminating the welding by comparing the arc voltage difference ΔV with a reference value.
(4)  溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、
アーク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されて
いる期間のアーク電圧波形を、非揺動期間のアーク電圧
(vaO)を基準にして、時間積分により波形の面積を
、揺動の1周期もしくは複数周期でもとめ、この値があ
らかじめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接トー
チを旋回させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度が
常に一定となるように自動制御することを特徴とした自
動アーク溶接方法。
(4) While swinging the welding arc in the direction of welding progress,
The arc voltage waveform (Va) is detected, and the area of the waveform is calculated by time integration based on the arc voltage waveform during the period when the arc is oscillating, with reference to the arc voltage (vaO) during the non-oscillating period. The welding torch is rotated so that this value is determined in one cycle or multiple cycles and becomes equal to a predetermined reference setting value, and automatic control is performed so that the angle between the welding torch and the weld joint line is always constant. Characteristic automatic arc welding method.
(5)  溶接アークを溶接進行方向傾揺動させつつ、
アーク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されて
いない期間のアーク電圧(Vao)を検出し、この値が
あらかじめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接ト
ーチを高さ方向に移動し、電極先端と溶接継手線との距
り(アーク長)が一定となるように自動制御すると共に
、 アークが揺動されている期間のアーク電圧波形を、非揺
動期間のアーク電圧(Vao)を基準にして、時間積分
により波形の面積を、揺動の1周期もしくは複数周期で
もとめ、この値があらかじめ定めた基準設定値と等しく
なるように溶接トーチを旋回させ、溶接トーチと溶接継
手線とのなす角度が常に一定となるように自動制御する
ことを特徴とした自動アーク溶接方法。
(5) While tilting the welding arc in the direction of welding progress,
Detects the arc voltage waveform (Va), detects the arc voltage (Vao) during the period when the arc is not oscillating, and moves the welding torch in the height direction so that this value becomes equal to a predetermined reference setting value. Then, the distance between the electrode tip and the weld joint line (arc length) is automatically controlled to be constant, and the arc voltage waveform during the period when the arc is oscillating is changed to ), the area of the waveform is determined by time integration for one cycle or multiple cycles of oscillation, and the welding torch is rotated so that this value is equal to the predetermined reference setting value, and the welding torch and welding joint are An automatic arc welding method that automatically controls the angle between the wire and the wire to be always constant.
(6)  溶接アークを溶接進行方向に揺動させつつ、
アーク電圧波形(Va)を検出し、アークが揺動されて
いる期間のアーク電圧波形を、揺動期間のアーク電圧(
vaO)を基準にして、時間積分により波形の面積を、
揺動の1周期もしくけ複数周期でもとめ、この値があら
かじめ定めた基準設定値と等しくなるように溶接トーチ
を旋回させ、溶接トーチと溶接継手線とのなす角度が常
に一定となるように自動制御し、そして、 揺動期間のアーク電圧波形の時間積分値を基準値と比較
することにより溶接部材端を検出し、溶接を終了させる
ことを特徴とした自動アーク溶接方法。
(6) While swinging the welding arc in the direction of welding progress,
Detect the arc voltage waveform (Va), and convert the arc voltage waveform during the period in which the arc is oscillating to the arc voltage (Va) during the oscillation period.
vaO), the area of the waveform is calculated by time integration,
The welding torch is rotated so that this value is equal to a predetermined standard setting value, and the angle between the welding torch and the weld joint line is always constant. 1. An automatic arc welding method characterized in that the end of the welding member is detected and welding is completed by controlling the arc voltage waveform during the oscillation period and comparing the time integral value of the arc voltage waveform with a reference value.
JP7609083A 1983-05-02 1983-05-02 Automatic arc welding method Granted JPS59202179A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7609083A JPS59202179A (en) 1983-05-02 1983-05-02 Automatic arc welding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7609083A JPS59202179A (en) 1983-05-02 1983-05-02 Automatic arc welding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59202179A true JPS59202179A (en) 1984-11-15
JPS6311107B2 JPS6311107B2 (en) 1988-03-11

Family

ID=13595134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7609083A Granted JPS59202179A (en) 1983-05-02 1983-05-02 Automatic arc welding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59202179A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004160550A (en) * 2002-11-08 2004-06-10 Newfrey Llc Electric arc welding equipment, method for welding metallic plate to metallic component having opposing part, and welding element
EP1380379A3 (en) * 2002-07-09 2005-11-23 Airbus Deutschland GmbH Device and process for regulating the seam position of laser beam joined profile

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1380379A3 (en) * 2002-07-09 2005-11-23 Airbus Deutschland GmbH Device and process for regulating the seam position of laser beam joined profile
JP2004160550A (en) * 2002-11-08 2004-06-10 Newfrey Llc Electric arc welding equipment, method for welding metallic plate to metallic component having opposing part, and welding element

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6311107B2 (en) 1988-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4525619A (en) Automatic weld line following method
US6051807A (en) Pulse arc welding apparatus
JP4490088B2 (en) Output control method of pulse arc welding and output control method of arc length fluctuation pulse arc welding
JP2001047240A (en) Judging device of profiling for weld line and controller of profiling
US4556777A (en) Method and apparatus for welding line tracer control
JPS59202179A (en) Automatic arc welding method
JP5026289B2 (en) Short-circuit detection method for consumable electrode arc welding
JPS60250877A (en) Automatic controlling method of height of welding bead
JP2742544B2 (en) Resistance welding control method and apparatus
JPS6117590B2 (en)
Eguchi et al. Application of neural network to arc sensor
JPS6128433B2 (en)
JPS5829575A (en) Electric power source device for welding
JPS62118976A (en) Groove seam profiling method
JPH05261535A (en) Method for controlling consumable electrode ac arc welding machine
JPS6117591B2 (en)
JPS6072676A (en) Method and device for following up weld line
JPH11291041A (en) Method for controlling pulse arc welding and device therefor
JPS63168280A (en) Controller for automatic arc welding machine
JP2969694B2 (en) Welding line profiling control method
JPH0420711B2 (en)
Panarin et al. Harmonic components of the current and voltage in welding of butt joints with edge preparation
JP6296641B2 (en) Arc welding method
JPH0413066B2 (en)
JPH0352769A (en) Method and equipment for ac arc welding for consumable electrode gas shielded arc welding