JPS59232677A - 金属部分のアプセツト突合せ溶接機の自動制御方法および構造体 - 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】 本発明は、溶接および詳細には溶接ずべき部材の相対位
置の感知される変化に従って一〕′プセソト突合せ溶接
を制御する方法および構造体に関する。

従来突合せ溶接は、所定の圧力のもとに突合せ溶接すべ
き部材を接合させて置き、所定の１１−旨゛１１接合さ
れる部材の間で、選択された溶接電流を通すことによっ
て行なわれた。突合せ溶接を行なうこの種の方法および
構造体は、しばしば欠陥のある溶接物をつくった。なぜ
ならば圧力、電流および時間から成る溶接パラメータが
溶接すべき部材の間の変動によって発生される溶接条件
に従って変更されなかったからである。

本発明によると、突合せ溶接は、溶接すべき部材の位置
、換言すれば突合せ溶接すべき部材の関係位置、それら
の間に通過する溶接電流の通電時間待の変動に従って制
御されている。

本発明の方法は、溶接ずべき部材の利料が係合部分にお
いて軟化するためこの接合部分に近づく溶接すべき部材
の相対移動を監視し、監視される相対移動に従って溶接
時間、溶接電流あるいは熱および溶接圧力のうちの少な
くとも１つを制御することから成る。

本発明の構造体は、突合せ溶接すべき部材の相対位置を
監視する手段、および、突合せ溶接すべき部材の移動に
応答して突合せ溶接すべき部材で溶接時間、溶接電流あ
るいは熱および溶接圧力のうちの少なくとも１つを変更
する手段を含んでいるＯ 次に本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図で示されるように本発明に従って溶接すべき部材
の移動に従って溶接を制御する構造体１０は、部分しか
示されない２つの別の部材の端部、あるいは、単独部材
１２の両端１４．１６を結合するため使用されている。

図示されるように部材１２の２つの端部１４および１６
は、部Ｈの接合面１８および２０に沿って突合せ溶接す
べきものである。部材１２の端部１４および１６は、突
合せ溶接すべき別個の部材として考えてもよい。

部材１２を突合ぜ溶接する構造体１０ば、接合面１８お
よび２０を接合させるクランプ２２および２４、部材１
２の端部１６へ加圧する１−ｉＪ動プラテン２５、溶接
電極２６および２８を含み、電極２８が部材１２の端部
１４および１６を介して溶接電流を通しかつ電極２６お
よび溶接変圧器あるいは他の電源装置を介して電極２８
まで電流な戻している。電極２８およびクランプ２２は
、クランプ２４および電極２６によって加えられるプラ
テン２５の圧力に逆った背圧を供給する第２プラテンと
しても使用される。

さらに突合せ溶接を制御する構造体１ｏは、プラテン２
５の移動を監視するプラテン位置センサ３２を含んでい
る。従ってプラテン位置センサ３２は、溶接電流が単独
部材１２を介して流れ、その結果この部材を加熱しがっ
圧力が可動プラテン２５を介し液圧ピストンシリンダ構
造体２９＆こよって加えられるために部材１２の端部１
４および１６の軟化するとき互いに近づくこれらの端部
１４および１６の移動を感知する。

さらに構造体１０ば、電極２６と２８とおよび接合面１
８と２０とを介して溶接電源装置３０によって部材１２
の端部１４と端部１６との間で流される一次電流源２７
がらの溶接電流を変更するよう操作可能な溶接接触子３
４を含んでいる。

位置センサ３２は、複数の公知の位置センサのうぢのど
んなものにもすることができ、実際上約０．０２５ｍｍ
　　（０，００１インチ）の位置移動を検出てきる回転
式位置センサである。

溶接接触子３４は、溶接時間制御装置３３から受ける信
号に従って溶接電源装置３０によって供給される電流を
制御できる複数の接触子のうぢとんなものにしてもよい
。

溶接電源装置３０は、任意の標準溶接′ｌＩ′Ｌ源装置
１′ｉあるいは突合せ溶接にとって通常使用される変用
器にすることができる。

溶接時間制御装置３３および制御装置３１ば、図面で時
間制御装置３３と制御装置３１を取り囲む点線によって
示すように単独の複合装置にすることができる。

溶接電源装置３０．制御装置３１．プラテン位置センサ
３２　、溶接時間制御装置３３．溶接接触子３４が当業
界に公知であり、したがって実際上当業者には容易につ
くれるので、これらの構造体は、本発明の方法を実施す
るため上述される機械構造体と独特に複合されない限り
更に詳しくは説明しない。

構造体１０の操作では、また本発明の方法に従・つて単
独部材１２が先ずクランプ２２および２４で取りつけら
れ、また締付は圧力が可動プラテン２５によってクラン
プ２２と２４との間で接合面１８および２０に対して加
えられている。プラテン位置センサ３２は、溶接すべき
部材、すなわち接合面１８および２ｏを接合させるよう
に互い近づく部材１２の端部１４および１６の初期移動
を感知する。

それから、クランプ２２および２４が相対移動せず溶接
電源装置３０によって部材１２の端部１４と１６との間
で初期溶接電流が供給され、従ってセンサ３２によって
感知されるように接合面１８および２０で加熱されるた
め単独部！Ａ１２の端部１４および１６が互いに近づく
ように移動し始める。実際上、初期溶接期間溶接電流に
より部材の端部１４および１６が加熱されるためこれら
の端部１４および１６の移動は、クランプ２２および２
４をして互いに若干離れるよう移動させ、位置センサ３
２によってこの移動を感知することができる。　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　・一次に全体で１／
２秒を要する溶接中、単独部イ」１２の端部１４および
１６は、符号３５て指示されるように金属がアブナツト
　（据込み）し始める温度まで伽熱されるようになり、
従ってクランプ２２と２４および単独部材１２の端部１
４と１６が互いに近づくように移動する。

単独部材１２の端部１４と１６とが互いに近づくように
移動するから、部材の速度あるいはそれら部材の相対速
度あるいは部材の加速度あるいは相対加速度に換算して
もよいこの種の移動は、制御装置３１へ上記移動を指示
する位置センサ３２によって感知される。それから制御
装置３１は、溶接期間を終り、従ってアプセット期間を
始めるように溶接時間制御装置３３に信号を発し、通常
にはこのとき圧力を高め電流が減少されている。

従って、単独部材１２の端部１４と１６との突合せ溶接
がプラテン２５の位置に従って制御され、また、加圧さ
れる接合面１８と２０とを介して、溶接電流を供給され
るそれら表面の、初期接触の間の時間およびアプセット
時間および最終的に全溶接時間は、最適突合せ溶接時間
をもたらし、従って冷間あるいは熱間溶接をしないよう
に、突合わせ面の状態、すなわち、それらの面が清浄お
よび直角切断であるかどうかに従って各個々に変更でき
る。

本発明の１つの実施例を詳細に説明する一方、本発明の
別の実施例および変形を考慮していることは言うまでも
ない。前述の開示によって示唆されるようなこの種の実
施例および変形をすべて添附特許請求の範囲によって規
定される範囲内に含む積である。

【図面の簡単な説明】

添附の図は、本発明の方法を行なうため本発明に従って
構成される突合ぜ溶接を制御する構造体を部分的にブロ
ック図と、部分的に概略図として示している。 １０・・・構造体　　１２・・・単独部材　　１４．１
６・・・端部　　１８，２０・・・接合面　　２２．２
４・・・クランプ　　２５・・・可動プラテン　　２６
゜２８・・・電極　　２９・・・液圧ピストンシリンダ
構造体　　３０・・・溶接電源装置　　３１・・・制御
装置　　３３・・・溶接時間制御装置　　３４・・・溶
接接触子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、突合せ溶接の制御方法において、突合せ溶接すべき
   部材を加圧して互いに接合させて置き、部材の接合部分
   を介して部材の間で溶接エネルギを供給し、それら部材
   の相対位置を監視し溶接すべき部材の移動に従って溶接
   を制御する上記諸段階から成ることを特徴とする金属部
   分のアプセット突合ぜ溶接機の自動制御方法。 ２　溶接の制御がそれらの部材が移動する速度に従って
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自
   動制御方法。 ３、溶接の制御がそれら部材の加速度に従っていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自動制御方
   法。 ４、溶接の制御がそれらの部材の接合部分に隣接する上
   記部材の材料の軟化により主として互いに近づくそれら
   の部材の運動に応答していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の自動制御方法。 ５、溶接の制御が溶接すべき部材の接合部分に隣接する
   この部材の制別軟化する結果としてこの部４′Ａの移動
   に応答して溶接時間を変更することから成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の自動制御方法。 ６８　　溶接の制御が溶接すべき部材の接合部分に隣接
   するこの部材の材料の軟化する結果としてこの部材の移
   動に応答してこの部材を介する溶接電流を変更すること
   から成ることを特徴とする特ｆＦ　Ｒｉ′：求の範囲第
   １項に記載の自動制御方法。 ７、制御が溶接すべき部材の接合部分に隣接するこの部
   材の材料の軟化する結果としてこの部材の移動に応答し
   て溶接すべき部材の間の圧力を変更することから成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自動制御
   方法。・ ８、突合せ溶接を制御する構造体において、加圧して互
   いに接触させるように突合せ溶接すべき単独部材を置く
   手段、上記単独部材の係合部分を介してそれらの部材で
   溶接エネルギを供給する手段、上記部材の相対位置を監
   視する手段および溶接すべき部材の相対移動に従って溶
   接を制御する手段から成ることを特徴とする構造体。 ９　溶接ずべき部材の相ス・１運動に従って溶接を制御
   する手段が上記部材を移動させる速度に従って溶接を制
   御する手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第８
   項に記載の自動制御構造体。 １０　　溶接すべき部材の相対移動に従って溶接を制御
   する手段が上記部材の加速度に従って溶接を制御する手
   段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第８項Ｇこ記
   載の自動制御構造体。 １１　　溶接すべき部４′Ａの相対移動に従って溶接を
   制御する手段が上記部材の接合する部分に隣接するこの
   部４，４の拐オ・１の軟化するため互いＧこ近づく上記
   部材の移動に第１に応答して溶接を制御する手段から成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の自動
   制御構造体。 １２　　溶接を制御する手段が溶接すべき部材の係合す
   るこの部材の材料の軟化する結果としてこの部（４の移
   動に応答して溶接時間を変更する手段から成ることを特
   徴とする特許ｉ青水の範囲第８頂に記・１＆の自動制御
   構造体。 １３　　溶接を制御する手段が溶接すべき部Ｕの接合部
   分に隣接するこの部材の利オ；・１の軟化する結果とし
   てこの部材の移動に応答してこの部材を通るｉ’＃Ｉと
   電流を変更する手段から成ることを１、ｒ徴とする１・
   ′Ｊ″許請求の範囲第８項に記載の自動制御構造体。 １４　　溶接を制御する手段が溶接すべき部材の接合部
   分に隣接するこの部７（オの利料の軟化する結果として
   この部材の移動に応答して溶接すべき部材の間の圧力を
   変更する手段から成ることを１゛、１″徴とする特許請
   求の範囲第８項に記載の自動制御構造体。