JPS5935885A - 溶接線倣い方法及び倣いセンサ - 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】

本発明は自動アーク溶接を行うに際し、溶接トーチを溶
接線に正確に倣わせる方法及びその実施に使用する倣い
センサを提供するものである。 先ず、従来の溶接線倣い方法について説明する。 第８図は従来より一般に行われている溶接線倣い方法を
模式的に示す斜視図である。被溶接材Ｗ上を走行する走
行手段６１には溶接トーチ６２及び倣いバー６８が溶接
線方向に並設されており、該倣いバー（Ｉ３は、その先
端に取り付けられたローラ６４を、一対の被溶接材ｗ、
ｗ’の夫々の開先部が突き合わされて形成された溶接開
先部りの１キ部に沿って転動させ、そのローラ６４が受
けるカを走行手段６１へ伝達する。該走行手段６１は、
その中に内蘭する駆動手段′（図示せず）により、前記
力１こ応じて被溶接材Ｗの表面に平行な方向であって溶
接線方向と自交する方向における溶接トーチ６２の位置
を白抜矢符方向の如く制御し、その溶接トーチ６２を溶
接開先線Ｉ、に倣ゎせる結果、溶接トーチ６２（Ｊ溶接
線に倣うようになる。 かかる溶接線倣い方法は」二連の如く一方向の変位に対

【、てのみ位置制仙１を行うのが通例である。 Ｉ２かし高さ方向即ち厚さ方向における溶接線の変ｔ＼
γも考慮する必要がある場合もあり電気磁気的な方法で
解決する方法も知られている。 しかるに厚さ方向の変位は、直接ワイヤ突出し長変化に
なり、アーク方及びワイヤ溶融量の変化にむすびつくた
め溶接結果の良否に特に大きな影響を及ぼす。円ＩＮ！
Ｉ＃接においては特に精密な制御が必要なこと、及び軽
−コンパクトな装置が要求されると共に収り外ｔ、　’
ｐ）：装着をリング毎に須繁≦こ行う必要があることが
ら、装着毎に＃調整や補正調整の時間を短くする必要が
あるため従来の方法ではこれらを十分満足させることは
難しかった。 本発明はかかる従来の方法が有する問題点を解消するた
め番こなされたものであり、溶接線に沿って触子をｖｊ
動させ、その異動方向とは異る２方向夫々に対する触子
移動量を触子に連繋させた歪ゲージにて検出し、その検
出値を倣いデータとすることを特徴とするものである。 また精密な倣いを行うためには溶接点上少くとも溶接点
棒く近傍でセンサを倣わせる必要がある一方、溶接前に
倣い走行を行い、溶接時の光熱から保護するために溶接
時にセンサを収り外せるようにする必要がある。また円
周溶接の場合溶接機のｔｉｔのかかる方向が異るため通
常可撓軌条は使用できず、固定軌条を使用する必要があ
り、さらに装着が難しい１こも拘らず装着時間を短縮す
れは軌条の溶接点に対する変位量はかなり大きなものに
なる。本発明はかかる場合において追従機構は大型にす
る必要があるものの、センサの再検出ｙ位は非常に小さ
くてコンパクトなものでよい機構にすることにより結果
的に検出装置を軽量コンパクト番こすることを可能とし
たものである。そして歪ゲージの初期歪値になるように
トーチを移動させながら倣いを行い、その変位量は移動
機構側の移動量をＦＩｉ２憶させることにより容易に高
精度の倣いを実現すると共に歪ゲージの抵抗変化を歪の
絶対量に変換させる必観もなく全く調整も不要になる等
、溶接能率向−１−に対して大きな利点を有するもので
ある。 本発明に係る溶接線倣い方法は、溶接線に沿って触子を
移動させ、その移動方向とは異なる２方向即ち溶接線と
直交する方向及び厚み方向大々に関する触子移動量を触
子に連繋させた歪ゲージにて検出し、この検出値を倣い
データとすることを特徴とする。 また８次元の移動を可能とした溶接トーチと連動する触
子を溶接線に沿って移動させ、この移動方向と異なる２
方向夫々に関する触子移動量を触子に連繋させた２つの
歪ゲージ夫々にて検出し、各検出値と予め設定されてい
る基準値との偏差を解消すべく触子を前記異なる２方向
へ移動させた移動量、又はその移動量を溶接線に沿う方
向の走行量に関連づけた記憶データを倣いデータとして
用いることを特徴とする。 以下本発明を、倣いデータとして触子移動量を溶接線に
沿う方向の移動量に関連づけた記憶データを用いる方法
の実施例を示す図面に基ついて詳述する。第１図は本発
明方法の実施状態を示す斜視図、第２図はその実施に使
用する円形軌条の詳細を示す背面側からの断面図、第８
図はその実施に使用する溶接線倣いセンサを示す正面図
、第４図はその制御系を示すブロック図である。 Ｗは溶接すべき端面に開先加工が施された一方の被溶接
祠たる鋼管であり、その溶接すべき端面を、その銅管Ｗ
と同様の開先加工が溶接すべき端面に対称的に施された
他方の被溶接材たる鋼管−の溶接すべき端面に突き合わ
せて溶接開先部りが形成されている。 該溶接開先部りに倣って溶接トーチ１６を連続円周走行
させることにより溶接を行い、２つの銅管ｗ、ＶＪを接
合するわけであるが、所かる溶接を行うべく溶接トーチ
１６を走行させる走行台車１５を案内する円形軌条１７
が鋼管Ｗ、Ｗの周囲に収り付けられる。該円形１１［１
条１７は、鋼管ｗ、ヅを突き合わＭた状態においても収
付けが可能なように、内管Ｗの外径よりも若干大きな１
１Ｖ４の部分を切り取ってＣ字形とした大部材１７ｂと
、これを補完すべく前記幅と同寸法の全幅を有する弓形
とした小部材１７ａとに分割されている。そして前記大
部拐１７ｂをｔＡ瑠管Ｗの周囲に被せて鋼管Ｗと同心状
となるように位置決めした状籾にて大部材１７ｂの側面
に設けた固定！４１７　ｃを用いて固定した後、該大部
材１７ｂに前記小部Ｕ１７ａを組み合わせて固定するこ
とにより、円形軌条１７が銅管Ｗの周囲に完成する。 走行台］Ｉｔ　１．５の下部にはパルスモータ１５ｍに
て駆動され、ギヤボックス１５ｉ内のギアにてその駆動
力が伝動されるピニオン１５ｅが収り付けられている一
方、円形軌条１７の内部には全周に前記ビニオン１５ｃ
１と噛合する歯状部が形成された環状ラック１７８が収
り付けられており、該環状ラック１７Ｂと１合するビニ
オン１５ａがモーータ１５ａにて駆動されることにより
、走行台車１５は円形軌条１７の周囲を走行する。この
走行に際し、走行台車１５の直下部において、円形軌条
１７の外周面に形成された凸部１７１を両側からはさむ
ように収り付けられた二組の外側ガイドローラ１５ｂ・
・・１５ｂと、走行台車１５の下部に付けられた前記ピ
ニオン１５ｅより更に下部において、円形軌条１７の内
周面に形成された凸部１７２と係合するように収り付け
られた内側ガイドローラ１５ｆとによって走行台車１５
は案内されて筒口する。 該走行台車１５には、溶接芯線を巻回した状態にて保持
するリール１８が収り付けられており、該リール１８は
走行台車１５と共に周回移動するが、その溶接芯線は、
やはり走行台車１５に取り付けられた芯線送給装置１９
により送給力が付与５され、保護チューブ１６ａ内を通
過して溶接トーチ１６内へ送給される。また円形軌条１
７の内部にはスリップリング１７４が全周に亙って設け
ら　′れているが、該スリップリング１７４には図示し
ない溶接ｉｌｌ！＃より醒接１Ｍ流が送給されている。 このスリップリング１７４には、溶接トーチ１６の電極
に結線され、走行台車１５の下部に収り付けられた槃亀
ブラシ１５１１が摺接するようになっており、前記溶接
ｗＬ流は溶接トーチ１６の電極に送給される。これによ
り走行台車１５が円形軌条１７の周囲を周回走行しても
溶接ｗｉ流、送給用のワイヤは円形軌条１７．釧剛管ｗ
、ｗ’に絡み付くことがない。なお、上述したスリップ
リング１７４及び集電ブラシｌ　５　ｂと同ｍ造によっ
てモータ１５ａ及び後述するモータ１５ｃ、１５ｄへの
給電を行っている。 抜た溶接トーチ１６へは溶接用ガスがガス供給管（図示
せず）にて供給されており、図示しない電磁弁にてその
給断が行われる。 走行台車１５の内部には、溶接トーチ１６及び溶接線倣
いセンサ２０が着脱自在に収り付けられるアーム２１を
鋼管Ｗ、ｊの径方向（以下、上下方向という）へ移動さ
せるためのパルスモータ１６Ｃ（第４図参照）及びその
伝動機構並びに前記ア−ム２１を走行台車１５の走行方
向と直交する方向Ｃ以下、左右方向という）へ移動させ
るためのパルスモータ１５ｄ（第４図参照）及びその伝
動機構が内蔵されている。 前記アーム２１には、ブロック状の高さ調整具２２を介
して溶接線倣いセンサ２０が収り付けられる。該溶接線
倣いセンサ２０の上端部分は前記高さ調整具２２に収り
付けられるべき部杓たる支持体１１からなる。該支持体
】１は正面視でＬ字形をなす部１であり、その垂直部（
管上部に在る場合の鉛直部）中央に設けられた貫通孔１
１ｂにボルト２８を罫通し、そのポルｌ−２，８を前記
高さ調整具２２のねじ孔と螺合させて締め付けることに
より該支持体１１はこの高さ調整具２２に固定される。 またその水平部中央に設けられた貫通孔１１Ｃには、後
述する保持体５の上面中央に立設された螺杆１０を遊押
通させ、更にその無杼ｌＯの膨曲に遊嵌した押しはね１
２を保持体５と支持体１１との間に介在させた状態にて
無杼１０の先端にナツト１８を螺合させて適度に締め付
けることにより収りイ・」けられている。従って保持体
５に下方から力が付与されない場合には、保持体５は支
持体１１に対し、前記ナツト１８の締付は蓋にて規制さ
れる位ｔｘｔまで押しばね１２にて押圧されるが、押し
ばね１２の押圧力に抗する力が下方から保持体５に付与
されると、それに応じて押しばね１２が圧縮されて保持
体すは支持体１１に対して接近する。そして上述した保
持体５と支持体１１との間には板ばね９が介装されてい
る。即ち、保持体５上面の端部にボルト１４にて一端を
固定された板ばね９は、横向き（１字形状に湾曲され、
その他端は支持体１１の水平部の先端に設けられた溝１
１ａに押入固定されている。そして板はね９の中央部表
面及び裏面にはその質形蓋を計測するために歪ゲージ９
　ａ　＋　９　ｂが大々貼付されている。 斯くして保持体すと支持体１１との間に板ばね９が介装
されていゐので、後述の如く枢支軸８を介して保持体５
に支持される輪状触子ｌが溶接開先部りに係入して転動
するに際し、溶接開先部りの変位に件って移動１−る量
のうちの上下方向の移動量に応じて板はね９か変形し、
その変形量を歪ゲージ９ａ　、９ｂにて検出することに
より、溶接開先部りの上下方向の変位を検知すること、
又は歪量を一定となすよう易こトーチを移動させる場合
にはその移動量を検出することができる。 前記保持体５は正面視で倒立Ｕ字形をなす部材であり、
その左右脚部の下端部に左右対称に設けられた貫通孔５
　ａ　、　５　ａ’には夫々スライドベアリング６．６
が内嵌され、更にその両スライドベアリング６．６′に
は枢支軸８が内嵌されており、該枢支軸８は上記スライ
ドベアリング６．６′の存在により軸方向に容易に移動
し得る。該枢支軸８の両端には抜止めピン（図示せず）
が取り付けられている。該枢支軸８の中央部には、前記
溶接開先部りに係入して転動する周縁が狭小となった輪
状触子１をボールベアリング２を用いて嵌着しである。 更に該枢支軸８における輪状触子１嵌着部の片側には板
ばね取付板４が固着されている。該板ばね取付板４は、
枢支軸８を嵌入させる貫通孔４ｂを有する板状の部材で
あり、その上部の溝４ａに一端を押入固定した椴はね７
は、倒立Ｕ字形状に湾曲され、その他端は前記保持体５
の右側脚部の内面にボルト８を用いて固定されている。 そして板ばね７の頂部表面及び裏面にはその変形を計測
するために歪ゲージ７ａ、７ｂが大々貼付されている。 斯くして輪状触子１を回転自在に支持する枢支軸８に固
設された板はね収伺板４と前記に支軸８の両端部を保持
する保持体６との間に板ばね７が介装されているので１
輪状触子１が溶接開先部りに係入して転動するに際し、
溶接開先部りの変位に伴って移動する墓のうちの管の軸
長方向、即ち左右方向（枢支軸８の軸方向）の移動量に
応じて板ばね７が変形し、その変形量を歪ゲージ７ａ。 ７ｂにて検出することにより、溶接開先部りの左右方向
の変位を検知すること、又は歪量を一定となすように移
動させる場合にはその移動量を検出することができる。 上述の如く構成された装置を用いて本発明方法を実施す
る場合について、制御系の構成を示す第４図に基づいて
説明する。前述の如く溶接開先部りの左右方向の変位は
、前記歪ゲージ７ａ、７ｂにより検知されるが、その出
力信号は、他の抵抗体２４ａ　、２４ｂを用いると共に
前記歪ゲージ７ａ、７ｂが相互に隣接辺となるように構
成した小イードストンブリッジ回ＦＩ＆２５における不
平衡電圧として増幅器２６へ入力される。その出力信号
は、前記増幅器２６にて増幅された後、演算回路２７を
経て平衡検出用メータ２８に表示されてモニタが可能と
された上、不平衡検出回路２９へ入力される。その演算
回路２７の増幅器２６からの出力を入力する端子にはポ
テンシオメータ２７ａが接続されており、その出力電圧
の調節によって演算回路２７の出力を零に調整できるよ
うにしている。 不平衡検出口Ｆｊ＆２９は演算回路２７の出力が正であ
るか負であるか、換言すれば溶接開先部りの変位が左方
向へのものであるか右方向へのものであるかを判別して
夫々に応じた信号を出力する。 この不平衡検出回路２９の出力は、論理ゲー）８０へ入
力されるが、この論理ゲート８０は、不平衡検出回路２
９からの出力、後述する比較器３５からの出力及び手動
スイッチＢＯａ、Ｂｏｂの操作による出力のいずれかを
選択するものであり、不平衡検出回路２９からの出力が
選択される状況下では、溶接開先部りの左方向又は右方
向への変位が検出された場合は左行又は右行の信号を出
力する。また手動スイッチ８０ａ又は８０ｂを操作した
場合には左行又は右行信号を優先的に出力する。 そして論理ゲート８０の左行信号及び右行信号は大々Ａ
ＮＤゲー）８２ａ　、８２ｂへ入力される。 前記ＡＮＤゲー）８２ａ、８２ｂは、左行又は右行の信
号が出力されている間、夫々ゲートを開き、そのゲート
が開いている間にパルス発信器８１より入力されるパル
ス信号を前記パルスモータ１５ｄ及び論理回路８３へ出
力する。そのパルスモータ１５ｄはＡＮＤゲート８２ａ
又は８２ｂから与えられるパルス信号によって正方向又
は負方向へ入力パルス数に応じた量だけ回転する。 論理回路８８においては、上述した入力信号はアップ／
ダウン信号及び計数クロック信号に変換される。即ぢＡ
ＮＤゲート８２ａ又はＩｊ２ｂからの入力が与えられる
と一つの出力端子からアップ又はダウンの信号が発せら
れ、また他の出力端子から前記入力信号を用いてパルス
信号が計数クロック信号に変換されて出力される。更に
その出力信号はアップ／ダウンカウンタ８４へ入力され
る。 該アップ／ダウンカウンタ８４においては、前記計数ク
ロック信号をアップカウント又はダウンカウントするが
、計数内容はＩ１０ボート８６を経てＣｒ　ｔＪ　８７
に読み込まれる。 ＣＰＵ８７はＲＯＭ８８に格納された制御プログラムに
て動作し、この制御系の中枢としての機能を示す。８９
はＲＡＭを示している。また４０は入力設定器であって
キーボード、ＦＲＯＭ（プログラマブル続出し専用メモ
リ）、インターフェース等からなる。 アップ／ダウンカウンタ８４の計数内容はまた比較器８
５に入力される。該比較器８５にはＣＰＵ８７から前記
アーム２１の位置指令信号も与えられ、ＣＰＵ８７から
の出力がアップ／ダウンカウンタ３４の計数内容よりも
大きい又は小さい場合には、論理ゲート８０に対し左行
又は右行の信号をａカする。 一方、溶接開先部りの上下方向の変位は、前記歪ゲージ
９ａ、９ｂにより検知されるが、その８力信号も、上述
した溶接開先部りの左右方向の変位の出力信号と全く同
様にして処理され、前記ＣＰＵ８７へ読み込まれる。な
お、この場合における各処理を行う回路要素は、上述し
た溶接開先部りの左右方向の変位の出力信号を処理する
各回路要素と同番号を付してあり、両者を区別するため
にその番号に′（ダッシュ）を付しである。 前記ＣＰＵ８７よりの走行速度指令に関する信号は、Ｉ
１０ボート８６を経て、Ｄ／Ａ　（デジタル／アナログ
）変換器４１へ入力され、該Ｄ／Ａ変換器４１にてアナ
ログ化され、更に増幅器４２にて増幅された後、Ｖ／Ｆ
変換器４８へ入力される。該Ｖ／Ｆ変換器４８において
は、前記信号がパルス信号に変換された後、論理回路４
４へ入ヵされる。このパルス信号の周波数はモータ１５
ａの回転速度又は走行台車１５の走行速度を表わす。 ＣＰｔＪ８７から論理回路４４へは入力設定器４０にて
設定された走行方向に関する信号が与えられている。こ
れらの入力により論理回路４４からモータ１５ａの正転
又は逆転用の端子へ駆動パルスが与えられることになる
。また手動にてモータ１５ａの正逆転を指令する手動操
作回路４５が設けられており、その出力は論理回路４４
に入力され、走行台車１５を時計方向又は反時計方向に
周回走行させる。モータ１５ａの走行も手動操作が優先
される。 ａｍ理回路４４はこれが出力する駆動パルスに応じてア
ップ／ダウン信号及び計数クロック信号をアップ／ダウ
ンカウンタ４６へ与える。該アップ／ダウンカウンタ４
６はリセットスイッチ４７にて零リセットされるように
している。アップ／ダウンカウンタ４６は予め設定され
たところに従い走行台車１５が１０ｍｍ進行する都度パ
ルス信号を発し、また管を１１８する都度パルス信号を
発し、前者の１０ｍｍパルス及び後者の周回パルスは走
行台車１５の位置データとしてＩ１０ボート８６経由に
てＣＰＵ８７に読みこまれる。これによりＣＰＵ８７は
溶接線倣いセンサ２０（溶接時は溶接トーチ１６）が零
リセットされた状態からの走行量又は位置を１０ｍｍｍ
位で特定する。 新＜シて構成された制御系を用い、溶接に先立って倣い
データを採取する場合の操作及びＣＰＵ８７の制御につ
いて順を追って説明する。先ず前記零点とすべき鋼管Ｗ
、Ｗの初期設定位置（通常、鋼管Ｗ、Ｗの波頂点を零点
とする）に溶接線倣いセンサ２０を一致させる。これは
前記手動操作回路４５を用いた手動操作によって行われ
る。次に溶接線倣いセンサ２０の上下方向及び左右方向
の位置調整を行い、溶接線倣いセンサ２０の一部たる輪
状触子１を溶接開先部り内中央に位置させるように係入
する。これは前記手動スイッチ８０ａ。 ８０　ｂ　、　８０　ａ’　、　８０　ｂを用いた手動
操作による。 またポテンシオメータ２７ａ　、２７ａを用いて演算回
路２７の出力を零に調整し、リセットスイッチ４７を用
いてアップ／ダウンカウンタ４６を零リセットする。 次に入力設定器４０によってＣＰＵ８７に倣いデータ採
取モードを指令する。ＣＰＵ８７はこの指令に基き論理
ゲー）８０，８０１ごて不平衡検出口１１２９．２９か
らの出力を選択せしめる。然る後に入力設定器４０より
の指令信号に基づいて走行台車１５の周回走行を開始さ
せる。該走行台車１５には前述の如くアーム２１を介【
２て溶接線倣いセンサ２０が収り付けられているが、溶
接開先部りの左右方向及び上下方向の変位に応じて溶接
線倣いセンサ２０が初期設定状態から左右方向又は上下
方向へ偏位するのを解消するように出力されるＡＮＤゲ
ート８２ａ　、８２ｂ　、８２ａ’、８２ｂ′カらの信
号に基づいてパルスモータ１６ｃ。 １５ｄが駆動され、その駆動力により溶接線倣いセンサ
２０は左右方向及び上下方向へ移動される。 ＣＰＵ８７はこの移動量に関するデータを、溶接線倣い
センサ２０の初期設定状態を基準としてＲＡＭ８９内に
前記１０ｍｍパルスに基１に第５図（記憶内容概念図）
の如く記憶せしめる。ＣＰＵ３７は周回パルスを２回受
信するとモータ１５ａを停止させる。つまり上述のデー
タを鋼管ｗ、ｗ’の二層分だけ採取記憶するが、これを
読み出して、周方向の同一位置に相当する一周目と二周
目との二つのデータを平均した結果を倣いデータとして
再びＲＡＭ８９内へ格納する。この平均の際、両□　デ
ータの差が所定値以上である場合は異常データとしてこ
れを無視し、前後のデータを援用する。 次に溶接を実施する場合には、前記溶接線倣いセンサ２
０をアーム２１から取り外した後、入力設定器４０にて
ＣＰＵ８７に溶接モードを指令する。このとき溶接電圧
、ワイヤ送給速度又は溶接電流、走行台車速度等を入力
設定器４ｏによって設定する。諸準備完了のあと入力設
定器４０によって溶接開始を指示すると、ＣＰＵ８７は
これを受けてまずガス供給系の電磁弁を開きモータ１５
ａを駆動して走行台車１５を走行させる。 走行台車１５が溶接トーチ１６と倣いセンサ２゜との離
隔距離に相当する距離だけ走行したあと溶接が開始され
、また倣い制御が開始される。 溶接中の溶接トーチ１６の位置の制御は、前記ＲＡＭ８
９内に格納されている倣いデータ暴こ基づいて行われる
。即ち、ＣＰ　Ｕ　８７は前記ＲＡＭ８９内に格納され
ている前記倣いデータを順次続出し、これをＩ１０ポー
ト８６を経て比較器８５．８５へ出力する。該比較器８
５　、８５’へは、前記アップ／ダウンカウンタ８４．
８４から、アップカウント又はダウンカウントされた計
数内容、即ちパルスモータ１５ｄ、１５ｃの正方向又は
逆方向の回転量に関連するデータも入力される。そして
比較器８５　、８５’は、面入力データを比較し、肉入
力か不一致である場合は、この不一致を解消すべき左行
・右行又は上行・下行の指令信号を論理ゲ−）　Ｂ　Ｏ
、Ｂ　Ｏ’へ出力する。論理ゲー）８０．８０の上記信
号は夫々ＡＮＤゲート８２ａ　、８２ｂ　。 ８２　ａ’　、　８２　ｂ’へ入力される。ＨＡＮＤゲ
ート８２ａ　、　８２　ｂ　、　８２　ａ’　、　８２
　ｂ’は、その信号とパルス発信器８１　、８１’から
のパルス信号とに基づいてパルスモータ１５ｄ、１５ｃ
を回転させるべきパルス信号をパルスモータ１５ｄ　、
１５ｃへ出力する。該パルスモータ１５ｄ　、１５ｃは
そのパルス信号によって正方向又は逆方向へ入力パルス
数に応じた量だけ回転し、溶接中の前記アーム２１、即
ち溶接トーチ１６の上下及び左右方向の位置が制御され
る。 ＣＰＵ８７が比較器８５へ出力する倣いデータはアップ
／ダウンカウンタ４６が出力する１　０ｍｍパルスによ
って走行台車が１０ｍｍ走行する都度更新される。 斯くして溶接線倣い方法を実施する場合は、鋼管ｗ、ｗ
’の左右方向における溶接開先部りの変位だけでなく、
その上下方向における溶接開先部りの変位をも考慮した
溶接線倣いを実施することができる。従って溶接開先部
りと溶接ビードとのずれを回避することができるだけで
なく、ワイヤ突出し長さ、溶接電流を一定に保って溶接
条件を安定させることができる。 また倣いデータを採取する場合において、歪ゲージ７ａ
、７ｂ及び歪ゲージ９ａ　、９ｂを常に初期設定状態に
保つように溶接線倣いセンサ２０を保持するアーム２１
の位置調整を行うこととしているので、最初に輪状触子
１を開先中心にくるようにセットし、初期設定を板ばね
７，９の変位が適切である状態にして＄けば板ばね７，
９の変位を常に適切である状態に保ちつつ溶接線倣いを
実施することができ、倣い精度を高水準に保つことがで
きる上、溶接線倣いセンサ２０の寿命を向上させること
ができる。 次に本発明方法の実施に使用する溶接線倣いセンサの他
の例について説明する。第６図は本発明方法の実施に使
用する溶接線倣いセンサの他の例を模式的に示す正面図
であり、第７図はその側面図である。前述した場合と同
様に形成された溶接開先部りに係入して転動する輪状触
子５１をヨーク５１ａ間に挟持して先端に取り付けた倣
いバー６２は、板幅方向を倣いパー５２進行方向と直角
方向に位置させた前記ヨーク取付は部たる板状部５２ｂ
及びそれと直交するように位置させた板状部５２ａとを
有している。そして板状部５２ｉの表面及び裏面には、
上述した変位を計測するために５８　ａ　、　５８　ａ
’が夫々貼布されており、また板状部５２ｂの表面及び
裏面には、上述した変位を計測するために歪ゲージ５８
ｂ、５８ｂが夫々貼布されている。該倣いバー５２は、
板状部５２ａ側を進行方向と逆方向へ傾斜させて使用す
る。 斯かる倣いバー５２を用いることにより、被溶接材Ｗの
平面方向及び厚さ方向における溶接開先部りの変位を溶
接前に予め計測し、その変位量を常に初期設定した状態
に保つように倣いバー５２を保持して走行する手段（図
示せず）の位置を調整し、その調整量を記憶しておき、
更に溶接時には、その記憶情報に基づいて前記保持走行
手段の位置を制御し、その保持走行手段に取り付けられ
た溶接トーチ（図示せず）を溶接開先部りに倣わせるこ
ととすれば前述した場合と同様、優れた倣い精度の溶接
線倣い方法を実現することができる。 なお、前述した実施例に詔いては、基準からの偏差を解
消させるべく移動させた触子移動量を溶接線に沿う方向
の走行量に関連づけた記憶データを倣いデータとして用
いることとしたが、逐次得られるデータを直ちにトーチ
の位置制御に用いること、或は歪ゲージの出力を直接倣
いデータとすることとしてもよい。 以上詳述した如く、本発明方法を用いる場合は、溶接線
に沿って触子を移動させ、その移動量を検出し、その移
動量を、そのまま又は溶接線方向の走行蓋に関連づけた
記憶データとして倣いデータとするので、溶接トーチの
上下左右方向の位置を制血して溶接線に正確に倣わせる
ことが可能となる。従って本発明は自動アーク溶接を行
うに際し、極めて優れた溶接線倣い方法を提供するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施状態を示す斜視図、第２図は
その実施に使用する円形軌条の詳細を示す背面側からの
断面図、第８図はその実施に使用する溶接線倣いセンサ
を示す正面図、第４図はその制御系を示すブロック図、
第５図はその制ａ系中のＲＡＭ内に記憶されている記憶
内容概念図、＠６図ｔ：１本発明方法の実施に使用する
溶接線倣いセンサの他の例を模式的に示す正匍図、第７
図はその側面図、第８図は従来の溶接線倣い方法を模式
約１こ示す斜視図である。 Ｗ、Ｗ・・・細管、Ｌ・・・溶接開先部、１・・・輪状
触子、８・・・枢支軸、５・・・保持体、７．９・・・
板ばね、７　ａ　＊　７　ｂ　、　９　ａ　＊　９　ｂ
　−全ゲージ、１１−・・支持体、１５・・・走行台車
、１６・・・溶接トーチ、１７・・・円形軌条、１９・
・・芯線供給装置、２０・・・溶接線倣いセンサ。 時計出願人　　住友金属工業株式会社外１名代理人　弁
理士河野登犬 特開昭５９−３５８８５（１２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶接線に沿って触子を移動させ、その移動方向とは
   異なる２方向夫々に関する触子移動量を触子に連繋させ
   た歪ゲージにて検出し、この検出値を倣いデータとする
   ことを特徴とする溶接線倣い方法。 ２．８次元の移動を可能とした溶接トーチと連動する触
   子を溶接線に沿って移動させ、この移動方向とは異なる
   ２方向夫々に関する触子移動量を触子に連繋させた２つ
   の歪ゲージ夫々にて検出し、各検出値と予め設定されて
   いる基準値との偏差を解消すべく触子を前記異なる２方
   向へ移動させ、この移動量を倣いデータとすることを特
   徴とする溶接線倣い方法。 ８．８次元の移動を可能とした溶接トーチと連動する触
   子を、溶接に先立って溶接線に沿って移動させ、この移
   動方向とは異なる２方向夫々に関する触子移動量を触子
   に連撃させた２つの歪ゲージ夫々にて検出１２、各検出
   −と予め設定されている基準値との偏差を解消すべく触
   子を前記異なる２方向へ移動させ、この移動量を溶接線
   に沿う方向の走行量に関連づけて記憶し、その後、この
   記憶データを倣いデータとして溶接することを特徴とす
   る溶接線倣い方法。 ４、衝合開先部に係入Ｉ７て転動する輪状触子と、該輪
   状触子の枢支軸をその軸方向へ移動可能に支持する保持
   体と、該保持体と枢支軸との間に介装したＩＩｌの可撓
   体と、保持体を弾持する支持体と、保持体と支持体との
   間に介装した第２の可撓体と、触子と保持体との相対位
   置関係の変化に追随する変化を示す第１の可撓体におけ
   る位置に配した第１の歪ゲージと、触子と支持体との相
   対位置関係の変化に追随する変化を示す第２の可撓体に
   おける位置に配した１８ｇの歪ゲージとを備えたことを
   特徴とする倣いセンサ。 ６、衝合開先部に係入して転動する輪状触子と、該袖状
   触子の枢支部材に連結され、輪状触子の牛径方向に延設
   され、輪状触子の転勤平面と平行な方向へ撓む第１の可
   撓体と、第１の可撓体と直角な方向へ撓む第２の可撓体
   と、第１．第２の司撓体の撓みＩ１を検出し得るように
   第１．第２の可撓体に配した第１．第２の歪ゲージとを
   備えたことを特徴とする倣いセンサ。