JPS59206166A - ア−ク溶接自動制御装置 - Google Patents
ア−ク溶接自動制御装置Info
- Publication number
- JPS59206166A JPS59206166A JP8057283A JP8057283A JPS59206166A JP S59206166 A JPS59206166 A JP S59206166A JP 8057283 A JP8057283 A JP 8057283A JP 8057283 A JP8057283 A JP 8057283A JP S59206166 A JPS59206166 A JP S59206166A
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- JP
- Japan
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- voltage
- welding torch
- circuit
- motor
- distance
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアーク溶接自動制御装置、特に溶接トーチの
トーチ軸方向における移動制御部分の改良に関する。
トーチ軸方向における移動制御部分の改良に関する。
従来、この種のアーク溶接自動制御装置としては、例え
ば第１図に示すようなものがあった。第１図は、トーチ
の自動移動制御機能を備えたアーク溶接装置を示す。同
図に示す装置は、溶接電源１０、溶接トーチ１２、母材
１４、上記溶接トーチ１２を昇降させる直流モータ１６
、送りネジ１８、トーチホルダー２０、電圧検出器２２
、電圧設定定器２４、比較増幅器２６などを備える。
ば第１図に示すようなものがあった。第１図は、トーチ
の自動移動制御機能を備えたアーク溶接装置を示す。同
図に示す装置は、溶接電源１０、溶接トーチ１２、母材
１４、上記溶接トーチ１２を昇降させる直流モータ１６
、送りネジ１８、トーチホルダー２０、電圧検出器２２
、電圧設定定器２４、比較増幅器２６などを備える。
ここで、上記装置の動作について説明する。先ず、溶接
電源１０を溶接トーチ１２と母材１４に接続して、溶接
トーチ１２と母材１４間にアークを発生させる。すると
、溶接トーチ１２と母材１４間には、両者間の距離に比
例したアーク電圧が発生する。このアーク電圧は、電圧
検出器２２によって検出される。
電源１０を溶接トーチ１２と母材１４に接続して、溶接
トーチ１２と母材１４間にアークを発生させる。すると
、溶接トーチ１２と母材１４間には、両者間の距離に比
例したアーク電圧が発生する。このアーク電圧は、電圧
検出器２２によって検出される。
他方、溶接トーチ１２と母材１４との間の最適な距離を
予め設定しておく。その最適な距離にて発生するアーク
電圧に相当する電圧を、電圧設定器２４によって設定し
ておく。そして、上記電圧検出器２２によって検出され
る電圧と、上記電圧設定器２４によって設定された電圧
とを、比較増幅器２６で比較・増幅する。
予め設定しておく。その最適な距離にて発生するアーク
電圧に相当する電圧を、電圧設定器２４によって設定し
ておく。そして、上記電圧検出器２２によって検出され
る電圧と、上記電圧設定器２４によって設定された電圧
とを、比較増幅器２６で比較・増幅する。
上記比較増幅器２６の出力信号はモータ駆動回路４０に
入力される。このモータ駆動回路４ｏによって直流モー
タ１６が駆動される。そして、この直流モータ１６の回
転駆動によって送りネジ１８が回転駆動される。これに
より、ホルダー２０と、このホルダー２０に搭載された
溶接トーチ１２が昇降させられる。このようにして、溶
接トーチ１２と母材１４間の距離が、予め設定された電
圧に相当する距離に自動的に設定される。ここで、溶接
トーチ１２が溶接走行させられることにより、あるいは
母材１４が移動させられることにより、溶接トーチ１２
と母材１４間の距離に変動が生じると、ただちに上記設
定電圧に相当する距離になるように、溶接トーチ１２が
移動駆動させられる。
入力される。このモータ駆動回路４ｏによって直流モー
タ１６が駆動される。そして、この直流モータ１６の回
転駆動によって送りネジ１８が回転駆動される。これに
より、ホルダー２０と、このホルダー２０に搭載された
溶接トーチ１２が昇降させられる。このようにして、溶
接トーチ１２と母材１４間の距離が、予め設定された電
圧に相当する距離に自動的に設定される。ここで、溶接
トーチ１２が溶接走行させられることにより、あるいは
母材１４が移動させられることにより、溶接トーチ１２
と母材１４間の距離に変動が生じると、ただちに上記設
定電圧に相当する距離になるように、溶接トーチ１２が
移動駆動させられる。
以上のように構成されている従来の装置では、制御系そ
のものの構成は比較的簡単であるが、その機械的駆動系
の慣性によるハンチングが生じやすいなど、その動作に
不安定な要素が多分に含まれていた。例えば、溶接トー
チ１２と母材１４間の設定距離に対する追従速度を高め
ようとすると、駆動源としての直流モータ１６の慣性に
よって溶接トーチ１２０行き過ぎ現象が生じ、これによ
りハンチング現象あるいは溶接トーチ１２の位置が不安
定になったりするなどの障害が生じていた。
のものの構成は比較的簡単であるが、その機械的駆動系
の慣性によるハンチングが生じやすいなど、その動作に
不安定な要素が多分に含まれていた。例えば、溶接トー
チ１２と母材１４間の設定距離に対する追従速度を高め
ようとすると、駆動源としての直流モータ１６の慣性に
よって溶接トーチ１２０行き過ぎ現象が生じ、これによ
りハンチング現象あるいは溶接トーチ１２の位置が不安
定になったりするなどの障害が生じていた。
また、ハンチング現象が生じると、直流モータ１６に過
大電流が流れて、該モータ１６の温度上昇や整流子の摩
耗増加などの弊害ももたらす。これにより、駆動源とし
ての直流モータ１６の寿命は著しく低下してしまう。
大電流が流れて、該モータ１６の温度上昇や整流子の摩
耗増加などの弊害ももたらす。これにより、駆動源とし
ての直流モータ１６の寿命は著しく低下してしまう。
さらに、Ｉｆ／Ｘ動源として直流モータを用いた場合、
直流モータ１６はその特性の経年変化が概して大きく、
これにより溶接トーチ１２と母材１４間の設定距離に対
するずれの修正速度が変化しやすい。
直流モータ１６はその特性の経年変化が概して大きく、
これにより溶接トーチ１２と母材１４間の設定距離に対
するずれの修正速度が変化しやすい。
この修正速度が変化すると、上述したハンチングなどの
障害が現われやすくなる。また、上記追従動作が不安定
になりやすくなる。
障害が現われやすくなる。また、上記追従動作が不安定
になりやすくなる。
この発明は前述した従来の課題に鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、溶接トーチと母材間の距離
を変える駆動源の慣性によって生じるハンチングを確実
に押えることができ、またその駆動源の経年変化によっ
て生じる動作特性の変化も無くすことができるようにし
、これにより溶接トーチと母材間の位置決めを正確がつ
安定に行なえるようにしたアーク溶接自動制御装置を提
供することに＼ある。
、その目的とするところは、溶接トーチと母材間の距離
を変える駆動源の慣性によって生じるハンチングを確実
に押えることができ、またその駆動源の経年変化によっ
て生じる動作特性の変化も無くすことができるようにし
、これにより溶接トーチと母材間の位置決めを正確がつ
安定に行なえるようにしたアーク溶接自動制御装置を提
供することに＼ある。
上記の目的を達成するため、この発明は、溶接トーチと
母材間のアーク電圧を検出する電圧検出器と、溶接トー
チと母材間の距離を定める電圧を予め設定する電圧設定
器と、この電圧設定器で設定された電圧と上記電圧検出
器で検出された電圧とを比較・増幅する比較増幅器と、
この比較増幅器の出力に基づいて上記溶接トーチの移動
方向を指令する方向弁別回路と、上記比較増幅器の出力
を絶対値に変換する絶対値変換回路と、この絶対値変換
回路の出力を周波数に変換する電圧周波数変換器と、こ
の電圧周波数変換器の出力からパルス信号を発生させる
パルス発生回路と、このパルス発生回路の出力に応じて
モータを駆動するモータ駆動回路と、このモータ駆動回
路によって溶接トーチを移動させる駆動装置とにより構
成されていることを特徴とする。
母材間のアーク電圧を検出する電圧検出器と、溶接トー
チと母材間の距離を定める電圧を予め設定する電圧設定
器と、この電圧設定器で設定された電圧と上記電圧検出
器で検出された電圧とを比較・増幅する比較増幅器と、
この比較増幅器の出力に基づいて上記溶接トーチの移動
方向を指令する方向弁別回路と、上記比較増幅器の出力
を絶対値に変換する絶対値変換回路と、この絶対値変換
回路の出力を周波数に変換する電圧周波数変換器と、こ
の電圧周波数変換器の出力からパルス信号を発生させる
パルス発生回路と、このパルス発生回路の出力に応じて
モータを駆動するモータ駆動回路と、このモータ駆動回
路によって溶接トーチを移動させる駆動装置とにより構
成されていることを特徴とする。
以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第２図は、この発明の実施例による制御装置を備えたア
ーク溶接装置を示す。
ーク溶接装置を示す。
同図に示す装置は、先ず、溶接電源１０、溶接トーチ１
２、母材１４、上記溶接トーチ１２を昇降させる駆動源
としての駆動モータ３８、送りネジ１８、ホルダー２０
、電圧検出器２２、電圧設定器２４、比較増幅器２６な
どを備える。
２、母材１４、上記溶接トーチ１２を昇降させる駆動源
としての駆動モータ３８、送りネジ１８、ホルダー２０
、電圧検出器２２、電圧設定器２４、比較増幅器２６な
どを備える。
ここで、溶接電源１０を溶接トーチ１２と母材１４に接
続して、溶接トーチ１２と母材１４間にアークを発生さ
せる。すると、溶接トーチ１２と母材１４間には、両者
間の距離に比例したアーク電圧が発生する。このアーク
電圧は、電圧検出器２２によって検出される。
続して、溶接トーチ１２と母材１４間にアークを発生さ
せる。すると、溶接トーチ１２と母材１４間には、両者
間の距離に比例したアーク電圧が発生する。このアーク
電圧は、電圧検出器２２によって検出される。
他方、溶接トーチ１２と母材１４との間の最適な距離を
予め設定しておく。その最適な距離にて発生するアーク
電圧に相当する電圧を、電圧設定器２４によって設定し
ておく。そして、上記電圧検出器２２によって検出され
る電圧と、上記電圧設定器２４によって設定された電圧
とを、比較増幅器２６で比較・増幅するようになる。
予め設定しておく。その最適な距離にて発生するアーク
電圧に相当する電圧を、電圧設定器２４によって設定し
ておく。そして、上記電圧検出器２２によって検出され
る電圧と、上記電圧設定器２４によって設定された電圧
とを、比較増幅器２６で比較・増幅するようになる。
また、駆動モータ３８の回転方向を指令する方向弁別回
路２８、比較増幅器２６からの出力を絶対値に変換する
絶対値変換回路３０、この絶対値変換回路２０の変換出
力を周波数に変換するための電圧周波数変換器３２、ノ
ξルス発生回路３４、モータ駆動回路３６などを備えて
いる。上記駆動モータ３８は、溶接トーチ１２を昇降移
動させるためのものであって、ステッピングモータで構
成されている。
路２８、比較増幅器２６からの出力を絶対値に変換する
絶対値変換回路３０、この絶対値変換回路２０の変換出
力を周波数に変換するための電圧周波数変換器３２、ノ
ξルス発生回路３４、モータ駆動回路３６などを備えて
いる。上記駆動モータ３８は、溶接トーチ１２を昇降移
動させるためのものであって、ステッピングモータで構
成されている。
さて、上記溶接トーチ１２と母材１４間の距離は、その
距離が変化して予め定めた設定距離から外れたときに、
その変化にただちに自動追従してその設定距離からの外
れを修正すべく可変制御されるようになっている。以下
、その内容について詳述する。
距離が変化して予め定めた設定距離から外れたときに、
その変化にただちに自動追従してその設定距離からの外
れを修正すべく可変制御されるようになっている。以下
、その内容について詳述する。
上記比較増幅器２６の比較増幅出力信号は、絶対値変換
回路３０および電圧周波数変換器３２を通じてノぞルス
信号に変換される。これとともに、上記比較増幅出力信
号は、方向弁別回路２８に入力される。方向弁別回路２
８はモータ３８の回転方向を指令することにより、溶接
トーチ１２の移動駆動方向を指令する。この指令は上記
比較増幅出力信号に基づいて決定される。すなわち、溶
接トーチ１２と母材１４間の距離と上記設定距離との差
に基づいて決定される。以上のようにして、溶接トーチ
１２と母材１４間の距離と上記設定距離との差の変化量
が、パルス数としてモータ駆動回路３６に与えられる。
回路３０および電圧周波数変換器３２を通じてノぞルス
信号に変換される。これとともに、上記比較増幅出力信
号は、方向弁別回路２８に入力される。方向弁別回路２
８はモータ３８の回転方向を指令することにより、溶接
トーチ１２の移動駆動方向を指令する。この指令は上記
比較増幅出力信号に基づいて決定される。すなわち、溶
接トーチ１２と母材１４間の距離と上記設定距離との差
に基づいて決定される。以上のようにして、溶接トーチ
１２と母材１４間の距離と上記設定距離との差の変化量
が、パルス数としてモータ駆動回路３６に与えられる。
これと同時に、ステッピングモータ３８の回転方向を指
令する信号も与えられる。
令する信号も与えられる。
ここで、上記ステッピングモータ３８は、この種のモー
タの特性として、その駆動人力パルス数だけ回転するよ
うに動作する。このため、上記溶接トーチ１２は、モー
タ駆動回路３６から出力される駆動ノソルス数に比例す
る距離分だけしか移動駆動されない。これにより、溶接
トーチ１２の移動の行き過ぎが防止される。この結果、
ハンチングが確実に押えられるようになる。また、経年
変化による影響も無くなる。
タの特性として、その駆動人力パルス数だけ回転するよ
うに動作する。このため、上記溶接トーチ１２は、モー
タ駆動回路３６から出力される駆動ノソルス数に比例す
る距離分だけしか移動駆動されない。これにより、溶接
トーチ１２の移動の行き過ぎが防止される。この結果、
ハンチングが確実に押えられるようになる。また、経年
変化による影響も無くなる。
また、ステッピングモータ３８に印加されるパルスの周
波数を該ステッピングモータ３８の自起動周波数以内と
すると、これによりステッピングモータ３８の立上がり
および立下り時に、パルス周波数のチーツク制御を不要
にすることができる。
波数を該ステッピングモータ３８の自起動周波数以内と
すると、これによりステッピングモータ３８の立上がり
および立下り時に、パルス周波数のチーツク制御を不要
にすることができる。
これにより、ステッピングモータ３８の正逆転制御を頻
繁に行なって、溶接トーチ１２の自動追従を高精度かつ
高安定に行なわせることができるようになる。
繁に行なって、溶接トーチ１２の自動追従を高精度かつ
高安定に行なわせることができるようになる。
第３図および第４図は、上記絶対値変換回路３０の動作
を示す。すなわち、溶接トーチ１２と母材１４間の距離
が、設定値りあるいは基準値０に対するａあるいはｂの
ように、プラス方向あるいはマイナス方向にずれた場合
に、そのずれを絶対量（図中の破線）に変換して出力す
る。
を示す。すなわち、溶接トーチ１２と母材１４間の距離
が、設定値りあるいは基準値０に対するａあるいはｂの
ように、プラス方向あるいはマイナス方向にずれた場合
に、そのずれを絶対量（図中の破線）に変換して出力す
る。
また、第５図は上記方向弁別回路２８と上記パルス発生
回路３４との関連を示す。同図に示すように、方向弁別
回路２８は溶接トーチ１２の移動方向を指令する。また
、パルス発生回路３４は溶接トーチ１２の絶対移動距離
をその発生パルス数によって指令する。
回路３４との関連を示す。同図に示すように、方向弁別
回路２８は溶接トーチ１２の移動方向を指令する。また
、パルス発生回路３４は溶接トーチ１２の絶対移動距離
をその発生パルス数によって指令する。
以上のように、この発明によるアーク溶接自動制御装置
は、溶接トーチと母材間の距離を変える駆動源の慣性に
よって生じるハンチングを確実に押えることができ、ま
たその駆動源の経年変化によって生じる動作特性の変化
も無くすことができ、これにより溶接トーチと母材間の
位置決めを正確かつ安定に行なえるようにすることがで
きる。
は、溶接トーチと母材間の距離を変える駆動源の慣性に
よって生じるハンチングを確実に押えることができ、ま
たその駆動源の経年変化によって生じる動作特性の変化
も無くすことができ、これにより溶接トーチと母材間の
位置決めを正確かつ安定に行なえるようにすることがで
きる。
第１図は従来のアーク溶接自動制御装置の一例を示すブ
ロック図、第２図はこの発明によるアーク溶接自動制御
装置の一実施例を示すブロック図、第３図および第４図
は絶対値変換回路の動作を示す図、第５図は方向弁別回
路とノξルス発生回路の関連を示す図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は溶接電源、
１２は溶接トーチ、１４は母材、１８は送りネジ、２０
はホルダー、２２は電圧検出器、２４は電圧設定器、２
６は比較増幅器、２８は方向弁別回路、３０は絶対値変
換回路、３２は電圧周波数変換器、３４はパルス発生器
、３６はモータ駆動回路、３８はステッピングモータか
らなるｏｌ）（外２名） 第１図 ６
ロック図、第２図はこの発明によるアーク溶接自動制御
装置の一実施例を示すブロック図、第３図および第４図
は絶対値変換回路の動作を示す図、第５図は方向弁別回
路とノξルス発生回路の関連を示す図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は溶接電源、
１２は溶接トーチ、１４は母材、１８は送りネジ、２０
はホルダー、２２は電圧検出器、２４は電圧設定器、２
６は比較増幅器、２８は方向弁別回路、３０は絶対値変
換回路、３２は電圧周波数変換器、３４はパルス発生器
、３６はモータ駆動回路、３８はステッピングモータか
らなるｏｌ）（外２名） 第１図 ６
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）溶接トーチと母材間のアーク電圧を検出する電圧
検出器と、溶接トーチと母材間の距離を定、める電圧を
予め設定する電圧設定器と、この電圧設定器で設定され
た電圧と上記電圧検出器で検出された電圧とを比較φ増
幅する比較増幅器と、この比較増幅器の出力に基づいて
上記溶接トーチの移動方向を指令する方向弁別回路と、
上記比較増幅器の出力を絶対値に変換する絶対値変換回
路と、この絶対値変換回路の出力を周波数に変換する電
圧周波数変換器と、この電圧周波数変換器の出力からパ
ルス信号を発生させる。ｏルス発生回路と、このパルス
発生回路の出力に応じてモータを駆動するモータ駆動回
路と、このモータ駆動回路によって溶接トーチを移動さ
せる駆動装置とにより構成されていることを特徴とする
アーク溶接自動制御装置。 （２、特許請求の範囲（１）の装置において、上記駆動
装置の駆動源がステッピングモータで構成されているこ
とを特徴とするアーク溶接自動制御装置。 （３）特許請求の範囲（１）または（２）の装置におい
て、上記駆動装置の駆動源がステッピングモータで構成
されるとともに、上記駆動回路から出力される駆動ノぐ
ルスの周波数が上記ステッピングモータの自起動周波数
以内であることを特徴とする自動アーク溶接自動制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057283A JPS59206166A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ア−ク溶接自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057283A JPS59206166A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ア−ク溶接自動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206166A true JPS59206166A (ja) | 1984-11-21 |
Family
ID=13722047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8057283A Pending JPS59206166A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ア−ク溶接自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206166A (ja) |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP8057283A patent/JPS59206166A/ja active Pending
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