JPS6024745B2 - 溶接ビ−ド移行開始位置制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は周継手を自動溶接機により１層多パス多層盛
溶接する場合の溶接ピードの移行制御装置に関するもの
である。

従来、第１図に示すように円周継手１を多層盛溶接する
場合に、１周毎に溶接ビードを実線と点線で示すように
関先内を連続的に移行させると、１周毎の熔接ビード移
行位置のＡ区間で溶接不良が生じることから、上記移行
位置を第２図に示すように各周毎に円周方向にずらせる
方法が用いられる。

その移行位置を自動的にずらせる装置として、特公昭５
１−１２２９４号の制御装置があり、円周継手の円周長
さをパルス数として測定するとともに、この円周長さに
溶接ビードのラップ代分を加えた距離に相当するパルス
をプリセットしておき、実際の溶接長さをパルス数とし
て計数し、その値がプリセットされた値と一致したとき
移行開始動作を指示すると共に、溶接ビード移行完了信
号により、再度パルス数を計数しながら上記ラップ代分
ずつ連続的に移行開始位置をずらせるようにした装置で
ある。しかしながら、この従来の装置は円周長さをパル
ス数で測定するために円周継手と共に回転するパルス発
生器が必要であるが、この種のパルス発生器は高価であ
り、またこのパルス発生器と円周継手との間にスリップ
等があると誤差が生じ、その誤差が累積される。

さらに円周継手の直径が変れば、それに合わせてプリセ
ット値を変更すると共に、その円周長を測定するために
円周継手を１回空転しなければならない等の機器的，作
業的な欠点があった。この発明は、周継手の円周長測定
を不要として、安価にかつ操作も簡易化し得る移行位置
の制御装置を提供することを目的とするものである。

以下にこの発明の一実施例を図面とともに説明する。第
３図において、１は溶接されるべき円周継手で、ターニ
ングローラ２，２上に載直され、一定速度で円周方向に
回転する。

この円周継手１には自動溶接機の溶接トーチ３から溶接
ワイヤ３ａが送給されて、この円周継手１の開先部分に
沿って所定の溶接所定の溶接が行なわれる。４は円周継
手１の基準点を示すように、該円周継手１に仮付けされ
た突起で、この突起４に接触して作動するようにリミッ
トスイッチ５が設けられている。

６はリミットスイッチ５からの信号を受けて、円周継手
１の回転を計数するカウンタで、その出力はプリセツタ
ブルカウン夕７のゲート８を介して減算回路９に印加さ
れる。

１川ま適宜周波数のパルスを発生するパルス発生器で、
設定器１１によりパルス周波数Ｆ（ヘルツ）が随意に設
定出来るようになっている。

このパルス発生器１０の出力パルスは減算回路９に印加
され、この減算回路ではカウンタ６の計数値Ｎから１パ
ルス毎に１ずつ減算を行ない、減算結果がゼロになると
出力をトーチ移動方向切換回路１２に与える。１３はト
ーチ移動機構で、トーチ移動方向切換回路１２からの信
号により溶接トーチ３を第２図のように、円周継手１の
円周上の１方の開先ｌａから他方の関先ｌｂへ、或いは
この逆方向へ移動させる。

トーチ移動方向切換回路１２はたとえば第４図に示すよ
うに構成される。

第４図において、１４はフリップフロップで減算回路９
から信号が印加される毎に状態を反転し、Ｑ或いはＱに
交互に出力を生じる。１５，１６はそれぞれゲートで、
フリップフロップ１４のＱ或いはＱ出力をそれぞれ受け
てトーチ移動機構１３に溶接トーチ３の右行或いは左行
指令を印加する。

１７，１８はそれぞれ溶接トーチ３の右行端ならびに左
行端の検出用の１」ミットスイッチで、たとえば熔接ト
ーチ３が右方へ移動してリミットスイッチ１７が作動す
るとゲート１５からの右行指令をオフとする。

次に上記のごとく構成した装置の動作について説明する
。

いま円周継手１はターニングローラ２により周遼ｆ（ｍ
ｍ／ｓｅｃ）で回転しており、またパルス発生器１０か
らＦ（ヘルツ）のパルスが生じているとする。

なお以後の説明を簡単にするために周遼ｆ＝１０（ｍｍ
／ｓｅｃ）、周波数Ｆ＝０．５日２であるとする。

円周継手１は基準点（たとえば突起４がリミットスイッ
チ５を作動している位瞳）から回転し、溶接トーチ３は
左側の関先ｌａ側にあって第２図の実線ａｌに沿って溶
接ビードを形成する。円周継手１が１回転して突起４が
リミットスイッチ５を作動すると、その信号はカゥンタ
６に加えられ、このカウンタ６の計数内容は１となる。
そしてこの計数内容１はゲート８を介して減算回路９に
プリセットされる。一方パルス発生器１０からパルスが
減算回路９に加えられる。この場合パルスの周波数Ｆは
０．５ＨＺ、計数値Ｎは１であるから減算回路９の減算
回路が０となる時間ｔはＮ−Ｆ・ｔ＝１−０．５４＝０
からｔ＝２であり、円周継手１が１回転して、さらに２
秒後に減算回路９の出力がトーチ移動方向切換回路１２
に印加され、フリップフロップ１４がたとえばＱ側にリ
セットされゲート１５から右行指令がトーチ移動機構１
３に与えられ溶接トーチ３は右方へ移行する。

上述したように、円周継手１が周速ｆ＝ １仇ｈｍ／ｓｅｃで回転しているので、ｆ・ｔ＝２×１
０＝２仇ｈｍであり、即ち円周継手１が１回転後さらに
２仇ｈｍ進んだ点（第２図ＰＩ点）でトーチの移動が開
始する。

そして溶接トーチ３の右行端でリミットスイッチ１７が
作動するとゲート１５がオフとなり、溶接トーチ３の右
行が終了し、以後開先ｌｂ側で溶接ビードが形成される
。

つぎに円周継手１が２回転してリミットスイッチ５が再
び作動するとカゥン夕６の計数内容は２となり、この計
数内容２がゲート８を介して減算回路９にプリセツトさ
れる。

そして再びパルス発生回路１０からパルスが加えられ、
「２」からの減算が行なわれる。計数内容が０となる時
間ｔはＮ−Ｆ・ｔ：２−０．５ｔ＝０からｔ＝４秒であ
り、円周継手１が２回転後４仇吻進んだ位置Ｐ２で、減
算回路９が出力を生じ、フリツプフロツプ１４がＱにセ
ットされ、ゲート１６から左行指令がトーチ移動機構１
３に印加される。

そして溶接トーチ３は第２図の点線に示すように左行し
て、関先ｌａの所定位置に達するとりミットスイッチ１
８が作動して左行が終了し、開先ｌａ側で再び溶接ビー
ドが形成される。以後同様にして円周継手１がＮ回転す
ると、カウンタ６の計数内容はＮとなり、減算回路９に
はＮがプリセットされ、パルス発生回路１０からのパル
スにより減算され、その減算結果がゼロとなつた時に溶
接トーチ３ａは反対側の関先に移行する。

この場合、減算結果がゼロとなる時間ｔはＩＮ・Ｎｔ：
戸一０．５ である。

そして円周鞍手１がＮ回転したのち、さらにｆ‐ｔ＝・
ｏＸ幕５＝２帆■ 進んだ位置で溶接トーチの移動が開始される。

上述のように溶接トーチ３の移動開始位置は円周継手１
の回転数に対応して順次遷移し、全円周方向に一様に溶
接ビードが形成される。この実施例において、溶接トー
チの移動開始位置、いいかえると溶接ビードのラップ代
を変えるには設定器１１によりパルス発生器１０のパル
スの周波数を変更すればよい。

なお上述の実施例においては、円周継手１の回転はリミ
ットスイッチ５と円周継手１に設けた突起４により検出
するようにしたが、この例に限らず、たとえば円周継手
１のスタート位置に塗装を施こし、この塗装部分を光電
センサで検出しても良いし、あるいは第５図のように母
管のシーム２０を電磁センサで検出しても良い。

また、周継手を有する被溶接物をターニングローラ上に
載遣して熔速度に見合うように回転させていたが、管板
と綱管との周継手溶接のように溶接トーチを装着した溶
接台車を周継手に沿って走行させる方式でも良い。

また周継手にも円形に類似するものやそうでない方形状
その他のものがあるが本発明はいずれにも適用される。
その場合には溶接ビードの移行位置は熔接速度の余り変
化のない継手箇所に設定するのが良い。また溶接を進行
させると共に溶接条件を変更する場合にはラップ代が変
化するが溶接速度の信号によりパルス発生器の周波数を
変化させるように構成すればラップ代は一定に保たれる
。

またポジショナーを利用した周継手においても本発明は
適用できることは言うまでもない。

以上詳述したようにこの発明によれば、周継手の多層盛
溶接において、溶接ビードの移行を自動的に遷移させて
融合不良の発生を防止することが出釆る。そして、その
移動開始位置は、間継手の回転数に対応して定められ、
云いかえると、各回転毎に特定の基準点から定められる
から、誤差が集積されない利点があるとともに、該基準
点の検出機構が簡単であり、従釆のように周長を測定す
るためのパルス発生器が不要となるから装置を安価なも
のとすることが出来る。さらに回転数を検出して溶接ビ
ードの移動開始位置を制御するから、溶接される間継手
の直径に影響されず、溶接ビードのラップ代を定めるこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は円周継手の溶接において、溶接ビードの移動開
始位置を変えない場合に生じる不具合を説明する図、第
２図は溶接ビードの移動開始位置を変える態様の一例を
示す図、第３図はこの発明の一実施例を示すブロック回
路図、第４図は第３図の回路におけるトーチ移動方向切
換回路の一例を示す回路図、第５図は円周接点の回転数
の検出機構の他の実施例を示す図である。 １・・・・・・円周継手、２・・・・・・ターニング。 ーラ、３・・・・・・溶接トーチ、４・・・・・・突起
、５・・・・・・リミットスイッチ、６……カウンタ、
７……プリセツタブルカウン夕、９・・・・・・減算回
路、１０・・…・パルス発生回路、１２・・・・・・ト
ーチ移動方向切換回路、１３・・・・・・トーチ移動機
構。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動溶接機を用いて周継手の周上の基準点を基準と
   して、１周長にラツプ代分を加えた距離を溶接する度に
   、溶接ビードを移行させながら多層盛溶接するための溶
   接ビードの移行制御装置であつて、前記周継手の周上基
   準点を検出する検出手段と、この検出手段からの信号に
   より周継手の回転を計数手段と、この計数手段の作動で
   設定周波数のパルスを発生させるパルス発生手段と、こ
   のパルス発生手段から印加されたパルスと前記計数手段
   の計数値とが一致して溶接トーチの移行動作を指示させ
   る溶接トーチ移行指示手段と、この指示手段の指示信号
   により溶接トーチを所定位置に移行させる溶接トーチ駆
   動手段とを備えたことを特徴とする溶接ビード移行開始
   位置制御装置。