JPS6030579A - ア−ク溶接の自動制御装置 - Google Patents
ア−ク溶接の自動制御装置Info
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- JPS6030579A JPS6030579A JP13845583A JP13845583A JPS6030579A JP S6030579 A JPS6030579 A JP S6030579A JP 13845583 A JP13845583 A JP 13845583A JP 13845583 A JP13845583 A JP 13845583A JP S6030579 A JPS6030579 A JP S6030579A
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- Japan
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- welding
- torch
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- speed
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-
- 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
- B23K9/10—Other 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
(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、アーク溶接のトーチの位置および溶接速度
を母材の形状に従って自動制御する装置に関する。
を母材の形状に従って自動制御する装置に関する。
従来の一般的なアーク溶接では、人間が溶接トーチを持
ち、作業者が常に母材（非溶接物）の形状を見て、溶接
トーチと母材間の相対圧＊（以下これをトーチ位置と呼
ぶ）を一定に保つように、また母材の表面曲線に治って
一定の速度（以下これを溶接速度と呼ぶ）を維持しなが
ら溶接を行なっていた。
ち、作業者が常に母材（非溶接物）の形状を見て、溶接
トーチと母材間の相対圧＊（以下これをトーチ位置と呼
ぶ）を一定に保つように、また母材の表面曲線に治って
一定の速度（以下これを溶接速度と呼ぶ）を維持しなが
ら溶接を行なっていた。
このようなアーク溶接では、溶接作業者は１ト一チ位置
を一定に保つこと″１溶接速度を一定に維持すること″
を経験的および感覚的に習得している。従って、良好な
アーク溶接を行なえるようになるまでには相当の熟練を
要するし、しかも溶接作業者の熟練度によって溶接品質
が異なることになる。
を一定に保つこと″１溶接速度を一定に維持すること″
を経験的および感覚的に習得している。従って、良好な
アーク溶接を行なえるようになるまでには相当の熟練を
要するし、しかも溶接作業者の熟練度によって溶接品質
が異なることになる。
この発明は前述した従来の課題に鑑みなされたものであ
シ、その目的は、溶接トーチを溶接ロボットや二次元以
上の駆動テーブルに取り付け、母材の形状に合わせてト
ーチ位置および溶接速度を制御することを熟練した作業
者が行なうのと同様に自動制御し、均一で高い溶接品質
を得られるようにしたアーク溶接の自動制御装置を提供
することにある。
シ、その目的は、溶接トーチを溶接ロボットや二次元以
上の駆動テーブルに取り付け、母材の形状に合わせてト
ーチ位置および溶接速度を制御することを熟練した作業
者が行なうのと同様に自動制御し、均一で高い溶接品質
を得られるようにしたアーク溶接の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に、この発明は、溶接トーチ
を母材に対して水平方向および垂直方向に相対的に移動
させるトーチ移動装置と、溶接電圧Ｅｉ を検出する電
圧検出器と、溶接電流Ａｉを検出する電流検出器と、溶
接電流ｋｉ と基準溶接電圧ｇｏ との関係を記憶した
メモリと、検出された溶接電流Ａｉ に対応した基準溶
接電圧Ｅｏを上記メモリから読出す手段と、読出された
基準溶接電圧Ｂｏ と検出された溶接電圧Ｅｉ との偏
差を演算する手段と、演算された偏差に基づいて上記ト
ーチ移動装置を制御する手段とを備え、上記偏差が零に
なるように、かつ上記溶接装置の速度が所定値になるよ
うに上記溶接トーチの位置および速度を制御することを
特徴とする。
を母材に対して水平方向および垂直方向に相対的に移動
させるトーチ移動装置と、溶接電圧Ｅｉ を検出する電
圧検出器と、溶接電流Ａｉを検出する電流検出器と、溶
接電流ｋｉ と基準溶接電圧ｇｏ との関係を記憶した
メモリと、検出された溶接電流Ａｉ に対応した基準溶
接電圧Ｅｏを上記メモリから読出す手段と、読出された
基準溶接電圧Ｂｏ と検出された溶接電圧Ｅｉ との偏
差を演算する手段と、演算された偏差に基づいて上記ト
ーチ移動装置を制御する手段とを備え、上記偏差が零に
なるように、かつ上記溶接装置の速度が所定値になるよ
うに上記溶接トーチの位置および速度を制御することを
特徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。
。
以下の説明では、短絡とアークを繰シ返して溶接する短
絡移行式のアーク溶接にこの発明を適用した装置を実施
例とする。
絡移行式のアーク溶接にこの発明を適用した装置を実施
例とする。
まず第１図および第２図に基づいて、本発明の概要を原
理的に説明する。第１図において、溶接トーチ１０が位
置Ａにあシ、母材１２の平坦部に対応している場合、溶
接電流−特性は第２図に示した特性ａ、ａ’のりサージ
ュ波形で描かれる。第一２図において、破線で示すのは
短絡状態からアーク状態またはアーク状態から短絡状態
への移行を示し、特性ａはアーク時の電流−電圧特性を
示し、ａ′は短絡時の電流−電圧特性を示している。
理的に説明する。第１図において、溶接トーチ１０が位
置Ａにあシ、母材１２の平坦部に対応している場合、溶
接電流−特性は第２図に示した特性ａ、ａ’のりサージ
ュ波形で描かれる。第一２図において、破線で示すのは
短絡状態からアーク状態またはアーク状態から短絡状態
への移行を示し、特性ａはアーク時の電流−電圧特性を
示し、ａ′は短絡時の電流−電圧特性を示している。
この位置Ａに合わせて溶接電源の設定条件を一定として
おき、位置人から位置Ｂへ溶接トーチを平行移動すると
、母材１２が山形に傾斜していることから、トーチチッ
プからアーク先端までの距離（突き出し長さ）は短かく
なシ、トーチチップから母材１２間の負荷が位置人のと
きよシ小さくなる。このためアーク時の電流−電圧特性
は特性ａから特性すに変化し、また短絡時の電流−電圧
特性は特性ａ′からｂ′に変化する。
おき、位置人から位置Ｂへ溶接トーチを平行移動すると
、母材１２が山形に傾斜していることから、トーチチッ
プからアーク先端までの距離（突き出し長さ）は短かく
なシ、トーチチップから母材１２間の負荷が位置人のと
きよシ小さくなる。このためアーク時の電流−電圧特性
は特性ａから特性すに変化し、また短絡時の電流−電圧
特性は特性ａ′からｂ′に変化する。
同様に、溶接トーチ１０を母材１２の平坦部に対応する
位置Ａ′から母材１２の下り傾斜面に対応する位置Ｃ側
へ平行移動すると、上記突き出し長さは太き（なシ、ト
ーチチップから母材１２間の負荷が位置Ａ′の時よシ大
きくなる。そのため、アーク時の電流−電圧特性は特性
ａから特性Ｃに変化し、また短絡時の電流−電圧特性は
特性ａ／から特性Ｃ′に変化する。
位置Ａ′から母材１２の下り傾斜面に対応する位置Ｃ側
へ平行移動すると、上記突き出し長さは太き（なシ、ト
ーチチップから母材１２間の負荷が位置Ａ′の時よシ大
きくなる。そのため、アーク時の電流−電圧特性は特性
ａから特性Ｃに変化し、また短絡時の電流−電圧特性は
特性ａ／から特性Ｃ′に変化する。
このように、溶接トーチ１０と母材１２の相対位置の変
化によって、溶接時の電流−電圧特性は特性ａ、ａ’か
ら特性す、ｂ／あるいは特性ｃ、ｃ’に変化する。この
発明の装置では、溶接電流と溶接電圧の標準となる特性
をメモリに記憶してお（。
化によって、溶接時の電流−電圧特性は特性ａ、ａ’か
ら特性す、ｂ／あるいは特性ｃ、ｃ’に変化する。この
発明の装置では、溶接電流と溶接電圧の標準となる特性
をメモリに記憶してお（。
例えば特性ａ、ａ’を標準とすると、第２図に示すよう
に溶接電流ｋｉ に相当するメモリ番地を決め、各番地
に対応するアーク時の基準溶接電圧をアークメモリデー
タとして所定のメモリバンクに格納し、また短絡時の基
準溶接電圧を短絡メモリデータとして所定のメモリバン
クに登録してお（。
に溶接電流ｋｉ に相当するメモリ番地を決め、各番地
に対応するアーク時の基準溶接電圧をアークメモリデー
タとして所定のメモリバンクに格納し、また短絡時の基
準溶接電圧を短絡メモリデータとして所定のメモリバン
クに登録してお（。
そして実際の溶接時に、溶接電流Ａｊ に対応する基準
溶接電圧を上記メモリから読み出し、その基準溶接電圧
と実際の溶接電圧との偏差をめ、その偏差を零にする方
向に溶接トーチ１０と母材１２の間隔を制御する。同時
に、溶接トーチｌＯの上下方向の移動速度に合わせて水
平方向の移動速度成分も制御し、溶接トーチ１０の合成
速度（溶接速度）を一定に保つように制御する。これが
本発明の制御装置の動作原理である。
溶接電圧を上記メモリから読み出し、その基準溶接電圧
と実際の溶接電圧との偏差をめ、その偏差を零にする方
向に溶接トーチ１０と母材１２の間隔を制御する。同時
に、溶接トーチｌＯの上下方向の移動速度に合わせて水
平方向の移動速度成分も制御し、溶接トーチ１０の合成
速度（溶接速度）を一定に保つように制御する。これが
本発明の制御装置の動作原理である。
第３図はこの発明に係る装置の一実施例を示している。
ここでは溶接トーチ１０と母材１２はＸＺテーブル１４
に搭載される。母相１２がＸＺテーブル１４における水
平方向のＸテーブル１８に装着され、溶接トーチ１０は
垂直方向のＺテーブル１６に装着されている。このＸＺ
テーブル１４を制御することによシ、溶接トーチ１０と
母材１２の水平および垂直方向の相対位置および速度が
制御される。溶接トーチ１０にはワイヤリール３２から
溶接ワイヤが供給される。溶接ワイヤと母材１２は溶接
電源３４に接続され、溶接電流が供給される。この溶接
電源の供給路に電流検出器３６と電圧検出器３８が設け
られ、それぞれ溶接電流Ａｉ と溶接電圧ＥＺ が検出
される。
に搭載される。母相１２がＸＺテーブル１４における水
平方向のＸテーブル１８に装着され、溶接トーチ１０は
垂直方向のＺテーブル１６に装着されている。このＸＺ
テーブル１４を制御することによシ、溶接トーチ１０と
母材１２の水平および垂直方向の相対位置および速度が
制御される。溶接トーチ１０にはワイヤリール３２から
溶接ワイヤが供給される。溶接ワイヤと母材１２は溶接
電源３４に接続され、溶接電流が供給される。この溶接
電源の供給路に電流検出器３６と電圧検出器３８が設け
られ、それぞれ溶接電流Ａｉ と溶接電圧ＥＺ が検出
される。
検出された溶接電流Ａｉおよび溶接電圧Ｅ、は増幅器４
０．４４で増幅され、サンプルホールド回路４２，４６
およびマルチプレクサ４８．Ａ／Ｄ変換器７０を介して
制御用のコンピュータ５０に入力される。また溶接電圧
Ｅｉは増幅器４４を介して、比較器７２にも入力される
。
０．４４で増幅され、サンプルホールド回路４２，４６
およびマルチプレクサ４８．Ａ／Ｄ変換器７０を介して
制御用のコンピュータ５０に入力される。また溶接電圧
Ｅｉは増幅器４４を介して、比較器７２にも入力される
。
上記ＸＺテーブル１４におけるＺモータ２０およびＸモ
ータ２２はそれぞれＺモータドライバ２４およびＸモー
タドライバ２６によって駆動される。
ータ２２はそれぞれＺモータドライバ２４およびＸモー
タドライバ２６によって駆動される。
Ｚモータドライバ２４は、上記比較器７２からの正逆回
転指令信号ＣＰと、Ｖ／ｌ”（電圧／周波数）変換器２
８からのパルス列を受けて、ステッピングモータからな
るＺモータ２０を信号ＣＰに応じた方向に、かつＶ／Ｆ
２８の出力周波数に応じた速度で回転駆動する。Ｘモー
タドライバ２６はＶ／Ｆ変換器３０からのパルス列信号
を受けて動作し、その周波数に応じた速度でステッピン
グモータからなるＸモータ２２を回転駆動する。このＶ
／Ｆ変換器３０に対しては、コンピュータ５０からＤ／
Ａ変換器６４を介してＸ軸パルス周波数指令Ｆ工が与え
られる。
転指令信号ＣＰと、Ｖ／ｌ”（電圧／周波数）変換器２
８からのパルス列を受けて、ステッピングモータからな
るＺモータ２０を信号ＣＰに応じた方向に、かつＶ／Ｆ
２８の出力周波数に応じた速度で回転駆動する。Ｘモー
タドライバ２６はＶ／Ｆ変換器３０からのパルス列信号
を受けて動作し、その周波数に応じた速度でステッピン
グモータからなるＸモータ２２を回転駆動する。このＶ
／Ｆ変換器３０に対しては、コンピュータ５０からＤ／
Ａ変換器６４を介してＸ軸パルス周波数指令Ｆ工が与え
られる。
コンピュータ５０はＣＰＵ５２とメモリ５４およびイン
ターフェイス５６・５８・６０・６２を備え、メモリ５
４内には前述した溶接電流と基準溶接電圧の関係を記憶
するアーク用メモリノくンクおよび短絡用メモリバンク
が含まれる。
ターフェイス５６・５８・６０・６２を備え、メモリ５
４内には前述した溶接電流と基準溶接電圧の関係を記憶
するアーク用メモリノくンクおよび短絡用メモリバンク
が含まれる。
ＣＰＵ５２は、上記サンプルホールド回路４２．４６お
よびマルチプレクサ４８を制御し、検出された溶接電流
Ａ（および溶接電圧Ｅ（ヲインターンエイス６２を介し
て取シ込む。また、Ｄ／Ａ変換器６４に対してＸ軸のパ
ルス周波数指令値１．＋工をインターフェイス５６を介
して出力する。また、後述するようにメモリ５４から読
み出された基準溶接電圧Ｅ（、？インターフェイス６０
を介してＤ／Ａ変換器６６に出力する。上記Ｄ／Ａ変換
器６６でアナログ変換された基準溶接電圧Ｅ。は上記比
較器７２と減算器７４に入力される。比較器７２では実
際の溶接電圧Ｂｉ と基準溶接電圧Ｅ。
よびマルチプレクサ４８を制御し、検出された溶接電流
Ａ（および溶接電圧Ｅ（ヲインターンエイス６２を介し
て取シ込む。また、Ｄ／Ａ変換器６４に対してＸ軸のパ
ルス周波数指令値１．＋工をインターフェイス５６を介
して出力する。また、後述するようにメモリ５４から読
み出された基準溶接電圧Ｅ（、？インターフェイス６０
を介してＤ／Ａ変換器６６に出力する。上記Ｄ／Ａ変換
器６６でアナログ変換された基準溶接電圧Ｅ。は上記比
較器７２と減算器７４に入力される。比較器７２では実
際の溶接電圧Ｂｉ と基準溶接電圧Ｅ。
の大小比較が行なわれ、その結果が出力ＣＰとなりドラ
イバ２４に入力される。また減算器７４では、実際の溶
接電圧Ｂｊ と基準溶接電圧Ｂ、の偏差（差の絶対値）
ΔＥがめられる請求められた偏差ΔＢは２速度設定回路
７６に入力され、ここでΔＥに比例したＺ軸パルス周波
数指令電圧Ｆ２に変換され、この指令電圧Ｆｇが上記Ｖ
／Ｆ変換器２８に入力される。また上記指令電圧Ｆ２は
Ａ／Ｄ変換器６８およびインターフェイス５８ｆｔ介し
てＣＰＵ５２に入力される。
イバ２４に入力される。また減算器７４では、実際の溶
接電圧Ｂｊ と基準溶接電圧Ｂ、の偏差（差の絶対値）
ΔＥがめられる請求められた偏差ΔＢは２速度設定回路
７６に入力され、ここでΔＥに比例したＺ軸パルス周波
数指令電圧Ｆ２に変換され、この指令電圧Ｆｇが上記Ｖ
／Ｆ変換器２８に入力される。また上記指令電圧Ｆ２は
Ａ／Ｄ変換器６８およびインターフェイス５８ｆｔ介し
てＣＰＵ５２に入力される。
第３図はＣＰＵ５２によって実行される制御プログラム
の概要を示すフローチャートである。この制御には、溶
接時にＸｚテーブル１４を制御する本発明の要旨となる
ルーチン１００に加えて、溶接制御の前段階として上記
アーク用メモリバンクおよび短絡用メモリバンクに基準
となるデータを貯えるためのデータサンプリングルーチ
ン９９とが含まれる。
の概要を示すフローチャートである。この制御には、溶
接時にＸｚテーブル１４を制御する本発明の要旨となる
ルーチン１００に加えて、溶接制御の前段階として上記
アーク用メモリバンクおよび短絡用メモリバンクに基準
となるデータを貯えるためのデータサンプリングルーチ
ン９９とが含まれる。
まずサンプリングルーチン９９側の制御について説明す
る。この場合溶接トーチ１０と母材１２の相対関係を所
定の標準状態に設定しておく。そして最初のステップ１
０２で、サンプルホールド回路４２．４６にタイミング
信号を与え、検出される溶接電流Ａｉおよび溶接電圧Ｅ
Ｓ をサンプルホールドする。次のステップ１０３で
マルチプレクサ４８を制御し、まずサンプリングした溶
接電流Ａｊ をＣＰＵ５２内に取ル込む。次のステップ
１０４では制御期間かサンプリング期間かを判定するが
、ここではサンプリング期間として説明する。その場合
ステップ１０５に進み、マルチプレクサ４８を切シ換え
て先にサンプリングした溶接電圧Ｅｉミラり込む。次の
ステップ１０６では、ステップ１０５で読み込んだ溶接
電圧Ｅｉ ｆ所定のしきい電圧Ｅｔ と比較し、溶接電
圧Ｅｊがアーク期間のものか短絡期間のものかを判定す
る。第６図には本発明の装置の各部の信号波形を示して
いるが、そのうちの溶接電圧Ｅｉ のグラフに示すよう
に、Ｂｊはアーク期間ではしきい電圧Ｅｔ よシ大きく
、短絡期間ではＥｌ 、！ニジ小さい。
る。この場合溶接トーチ１０と母材１２の相対関係を所
定の標準状態に設定しておく。そして最初のステップ１
０２で、サンプルホールド回路４２．４６にタイミング
信号を与え、検出される溶接電流Ａｉおよび溶接電圧Ｅ
Ｓ をサンプルホールドする。次のステップ１０３で
マルチプレクサ４８を制御し、まずサンプリングした溶
接電流Ａｊ をＣＰＵ５２内に取ル込む。次のステップ
１０４では制御期間かサンプリング期間かを判定するが
、ここではサンプリング期間として説明する。その場合
ステップ１０５に進み、マルチプレクサ４８を切シ換え
て先にサンプリングした溶接電圧Ｅｉミラり込む。次の
ステップ１０６では、ステップ１０５で読み込んだ溶接
電圧Ｅｉ ｆ所定のしきい電圧Ｅｔ と比較し、溶接電
圧Ｅｊがアーク期間のものか短絡期間のものかを判定す
る。第６図には本発明の装置の各部の信号波形を示して
いるが、そのうちの溶接電圧Ｅｉ のグラフに示すよう
に、Ｂｊはアーク期間ではしきい電圧Ｅｔ よシ大きく
、短絡期間ではＥｌ 、！ニジ小さい。
ステップ１０６の判定結果が短絡期間である場合、ステ
ップ１０７に進み、ステップ１０３で読み込んだ溶接電
流Ａｉ に対応する前記短絡用メモリバンクの番地を決
める。次のステップ１０８で短絡用メモリの上記番地に
、ステップ１０５で読み込んだ溶接電圧Ｅ７２基準溶接
電圧Ｅｏ としてストアする。またステップ１０６の判
定結果がアーク期間であった場合、ステップ１０９→１
１０と進み、ステップ１０３で読み込んだＡｊ に対応
するアーク用メモリバンクの番地を決め、その番地にス
テップ１０５で読み込んだＦ７ ＝ｉ基準溶接電圧Ｅｏ
としてストアする。ステップ１０８または１１０の終
了後最初のステップ１０２に戻シ、以後同様な処理を行
ない、短絡用メモリバンクおよびアーク用メモリバンク
に標準溶接状態でのＥｉを基準溶接電圧Ｅｏ として格
納して行く。これでアーク用メモリバンクおよび短絡用
メモリバンクに溶接電流Ａｊ と基準溶接電圧Ｅｏの関
係表が作成される。
ップ１０７に進み、ステップ１０３で読み込んだ溶接電
流Ａｉ に対応する前記短絡用メモリバンクの番地を決
める。次のステップ１０８で短絡用メモリの上記番地に
、ステップ１０５で読み込んだ溶接電圧Ｅ７２基準溶接
電圧Ｅｏ としてストアする。またステップ１０６の判
定結果がアーク期間であった場合、ステップ１０９→１
１０と進み、ステップ１０３で読み込んだＡｊ に対応
するアーク用メモリバンクの番地を決め、その番地にス
テップ１０５で読み込んだＦ７ ＝ｉ基準溶接電圧Ｅｏ
としてストアする。ステップ１０８または１１０の終
了後最初のステップ１０２に戻シ、以後同様な処理を行
ない、短絡用メモリバンクおよびアーク用メモリバンク
に標準溶接状態でのＥｉを基準溶接電圧Ｅｏ として格
納して行く。これでアーク用メモリバンクおよび短絡用
メモリバンクに溶接電流Ａｊ と基準溶接電圧Ｅｏの関
係表が作成される。
次に実際のアーク溶接制御動作について説明する。この
場合、ステップ１０４からルーチン１００側へ進む。つ
−１，Ｃ、ステップ１０２でＦ４．ｈｉ２サンプルホー
ルドし、ステップ１０３でＡｉミラみ込み、ルーチン１
０２におけるステップ１０５でＥｉ全読み込み、ステッ
プ１０６でＥｉ としきい電圧Ｅｔ ｋ比較し、アーク
期間か短絡期間か全判定する。短絡期間の場合は、ステ
ップ１０７で短絡用メモリバンクのＡｊ に対応する番
地を設定し、ステップ１１１でその番地から基準溶接電
圧Ｅｏヲ読み出す。同様にアーク期間である場合、ステ
ップ１０９でアーク用メモリバンクのＡｉ に対応する
番地を設定し、ステップ１１２でその番地から基準溶接
電圧Ｅｏｋ読み出す。
場合、ステップ１０４からルーチン１００側へ進む。つ
−１，Ｃ、ステップ１０２でＦ４．ｈｉ２サンプルホー
ルドし、ステップ１０３でＡｉミラみ込み、ルーチン１
０２におけるステップ１０５でＥｉ全読み込み、ステッ
プ１０６でＥｉ としきい電圧Ｅｔ ｋ比較し、アーク
期間か短絡期間か全判定する。短絡期間の場合は、ステ
ップ１０７で短絡用メモリバンクのＡｊ に対応する番
地を設定し、ステップ１１１でその番地から基準溶接電
圧Ｅｏヲ読み出す。同様にアーク期間である場合、ステ
ップ１０９でアーク用メモリバンクのＡｉ に対応する
番地を設定し、ステップ１１２でその番地から基準溶接
電圧Ｅｏｋ読み出す。
ステップ１１１または１１２で読み出された基準溶接電
圧Ｅｏは次のステップ１１３でインターフェイス６０、
Ｄ／Ａ変換器６６に向けて出力される。Ｄ／Ａ変換器６
６でアナログ変換された基準溶接電圧Ｅ。は、比較器７
２で増幅器７４かもの実際の溶接電圧ＥＺ と大小比較
されると共に、減算器７４にてＥｏとＥｊの偏差ΔＥが
められる。
圧Ｅｏは次のステップ１１３でインターフェイス６０、
Ｄ／Ａ変換器６６に向けて出力される。Ｄ／Ａ変換器６
６でアナログ変換された基準溶接電圧Ｅ。は、比較器７
２で増幅器７４かもの実際の溶接電圧ＥＺ と大小比較
されると共に、減算器７４にてＥｏとＥｊの偏差ΔＥが
められる。
偏差ΔＥはＺ速度設定回路７６を介してＶ／Ｆ変換器２
８に対して周波数の指令電圧Ｆ２ として入力され、こ
のＦ２ に対応した周波数のパルス列がＶ／Ｆ変換器２
８から出力されドライバ２４に供給される。
８に対して周波数の指令電圧Ｆ２ として入力され、こ
のＦ２ に対応した周波数のパルス列がＶ／Ｆ変換器２
８から出力されドライバ２４に供給される。
これらＥｉ、 Ｅｏ、 ＣＰ、 Ｆ、の関係を第６図に
示している。ドライバ２４は比較器７２からの信号ＣＰ
とＶ／Ｆ変換器２８からのパルス列信号に従って２モー
タ２０を駆動し、溶接トーチ１０を上下方向に移動させ
る。つまＪＢ。＞Ｅｉの場合は溶接トーチ１０’に上方
に変位させ、反対にＢｏ＜Ｊの場合は溶接トーチ１０を
下方へ移動させる。またその時の移動速度はΔＥが大き
い程大きい。この制御により、溶接トーチ１０と母材１
２の間隔は、溶接電圧Ｂｉ と基準溶接電圧Ｅｏ との
偏差ΔＥが零になるように調正拳制御される。従って第
５図に示すように母材１２が山形に変化していても、溶
接トーチ１０が母材１２の表面形状に追随するように制
御される。
示している。ドライバ２４は比較器７２からの信号ＣＰ
とＶ／Ｆ変換器２８からのパルス列信号に従って２モー
タ２０を駆動し、溶接トーチ１０を上下方向に移動させ
る。つまＪＢ。＞Ｅｉの場合は溶接トーチ１０’に上方
に変位させ、反対にＢｏ＜Ｊの場合は溶接トーチ１０を
下方へ移動させる。またその時の移動速度はΔＥが大き
い程大きい。この制御により、溶接トーチ１０と母材１
２の間隔は、溶接電圧Ｂｉ と基準溶接電圧Ｅｏ との
偏差ΔＥが零になるように調正拳制御される。従って第
５図に示すように母材１２が山形に変化していても、溶
接トーチ１０が母材１２の表面形状に追随するように制
御される。
以上のようにして溶接トーチ１０がＺテーブル１６の制
御でＺ方向に変位する。この発明の装置では、２テーブ
ル１６の変位速度に対応してＸテーブル１８の変位速度
も変化させ、溶接トーチと母材１２の相対移動速度を常
に一定値嘗に保つようにしている。つまシ次の式を満足
するように、ｖｇ の変化に対応してＦ２ も変化させ
る。
御でＺ方向に変位する。この発明の装置では、２テーブ
ル１６の変位速度に対応してＸテーブル１８の変位速度
も変化させ、溶接トーチと母材１２の相対移動速度を常
に一定値嘗に保つようにしている。つまシ次の式を満足
するように、ｖｇ の変化に対応してＦ２ も変化させ
る。
１”＝ ｖ％＋τｔ−一定
この制御は次のように行なわれる。Ｖ／Ｆ変換器２８に
与えられる２パルス周波数の指令電圧Ｆ２は第４図のス
テップ１１４でＣＰＵ５２に読み込まれる。ＣＰＵ５２
は、そのＦ２から上式を満足するためのＺパルス周波数
Ｆ２ヲステップ１１５で演算する。その値Ｆπをステッ
プ１１６でインターフェイス５６からＤ／Ａ変換器６４
に出力する。このＤ／Ａ変換器６４でアナログ変換され
た２パルス周波数の指令電圧Ｆ２はＶ／Ｆ変換器３０に
入力され、Ｆ、に対応した周波数のパルス列がドライバ
２６に供給される。これで上式を満足するようにＸテー
ブル１８の移動速度が制御される。
与えられる２パルス周波数の指令電圧Ｆ２は第４図のス
テップ１１４でＣＰＵ５２に読み込まれる。ＣＰＵ５２
は、そのＦ２から上式を満足するためのＺパルス周波数
Ｆ２ヲステップ１１５で演算する。その値Ｆπをステッ
プ１１６でインターフェイス５６からＤ／Ａ変換器６４
に出力する。このＤ／Ａ変換器６４でアナログ変換され
た２パルス周波数の指令電圧Ｆ２はＶ／Ｆ変換器３０に
入力され、Ｆ、に対応した周波数のパルス列がドライバ
２６に供給される。これで上式を満足するようにＸテー
ブル１８の移動速度が制御される。
第５図における溶接トーチ１０の位置孔、Ｓ、Ｔは第６
図の波形図Ｊ ＳＳＴに対応している。
図の波形図Ｊ ＳＳＴに対応している。
第６図のＦ、のグラフにおけるＦｚｏはＦ２ の平均値
であシ、先に説明したステップ１１５におけるＦ工の演
算はこの平均値Ｆ２Ｘ）に基づいて行なわれる。
であシ、先に説明したステップ１１５におけるＦ工の演
算はこの平均値Ｆ２Ｘ）に基づいて行なわれる。
またステップ１１７では、溶接位置が溶接終了点に達し
たかどうか全判定し、溶接終了点に達するまでは最初の
ステップ１０２に戻シ、以上のステップを高速で繰り返
す。ステップ１１７で溶接の終了が検出されると、ステ
ップ１１８に進み制御を終了する。第５図および第６図
に示すように、トーチ１０が位置Ｒにある時、Ｚテーブ
ル１０が上方に駆動される時間が下方に駆動される時間
より太き（なり、平均的には溶接トーチ１０が上向きに
変位する。トーチ１０が位置Ｓにある時２テーブル１６
の上方駆動時間と下方駆動時間が平衡し、溶接トーチ１
０は実質的に変位しない。またトーチ１０が位置Ｔにあ
る時、２テーブル１８の下方駆動時間が上方駆動時間よ
シ長くなル、トーチ１０は平均的に下方に移動する。
たかどうか全判定し、溶接終了点に達するまでは最初の
ステップ１０２に戻シ、以上のステップを高速で繰り返
す。ステップ１１７で溶接の終了が検出されると、ステ
ップ１１８に進み制御を終了する。第５図および第６図
に示すように、トーチ１０が位置Ｒにある時、Ｚテーブ
ル１０が上方に駆動される時間が下方に駆動される時間
より太き（なり、平均的には溶接トーチ１０が上向きに
変位する。トーチ１０が位置Ｓにある時２テーブル１６
の上方駆動時間と下方駆動時間が平衡し、溶接トーチ１
０は実質的に変位しない。またトーチ１０が位置Ｔにあ
る時、２テーブル１８の下方駆動時間が上方駆動時間よ
シ長くなル、トーチ１０は平均的に下方に移動する。
なお、上記の実施例では短絡用メモリバンクおよびアー
ク用メモリバンクの基準データをサンプリングによって
作っていたが、本発明はこれに決定されず、別の方式に
よシ予めこのデータを作っておいてもよい。
ク用メモリバンクの基準データをサンプリングによって
作っていたが、本発明はこれに決定されず、別の方式に
よシ予めこのデータを作っておいてもよい。
また、この発明は実施例で説明した短絡アーク方式の溶
接に限らず、パルスアーク溶接あるいはＴＩＧアーク溶
接にも適用することができ、上記実施例と同様の効果を
奏する。
接に限らず、パルスアーク溶接あるいはＴＩＧアーク溶
接にも適用することができ、上記実施例と同様の効果を
奏する。
以上詳細に説明したように、この発明によれば、溶接ト
ーチと母材の相対位置および速度が予め設定したデータ
に従って自動的に制御され、品質の良い溶接を再現性良
く行なうことが出来る１、
ーチと母材の相対位置および速度が予め設定したデータ
に従って自動的に制御され、品質の良い溶接を再現性良
く行なうことが出来る１、
第１図は形状変化の有る母材とトーチとの関係を示す図
、第２図は第１図に対応した溶接電流−溶接電圧の特性
を示す図、第３図はこの発明の一実施例による装置構成
を示すブロック図、第４図は第３図におけるＣＰＵによ
って実行される制御プログラムのフローチャート、第５
図はこの発明の詳細な説明するためのトーチと母材の位
置関係を示す図、第６図は第５図に対応した本発明装置
の各部の信号波形を示す図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は溶接トーチ
、１２Ｇ！母材、１４ ）！Ｘ Ｚ チー フ＃、３６
は電流検出器、３８は電圧検出器、５０はコンピュータ
、５４はメモリ、７２は比較器、７４は減算器、７６は
Ｚ速度設定回路である。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 （外２名） 第１図 メモリｅ坩 手続補正書 （自発） １．事件の表示 特願昭 ５８−１３８４５５号２、発
明の名称 アーク溶接の自動制御装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 特許請求の範囲 （１）溶接トーチを母材に対して水平方向および垂直方
向に相対的に移動させる１〜−チ移動装置と、溶接電圧
Ｅｔを検出りる電圧検出器と、溶接電流Ａｉを検出する
電流検出器と、溶接電流Ａｔと基準溶接電圧Ｅｏとの関
係を記憶したメモリと、検出された溶接電流Ａｉに対応
した基準溶接電圧Ｅ、を上記メモリから読出す手段と、
読出された基準溶接電圧Ｅ、と検出された溶接電圧Ｅｔ
との偏差を演算する手段と、演算された偏差に基づいて
上記トーチ移動装置を制御する手段とを備え、上記偏差
が零になるように、かつ上記溶接トーチの速度が所定値
になるように上記溶接トーチの位買および速度を制御す
ることを特徴とするアーク溶接の自動制御装置。
、第２図は第１図に対応した溶接電流−溶接電圧の特性
を示す図、第３図はこの発明の一実施例による装置構成
を示すブロック図、第４図は第３図におけるＣＰＵによ
って実行される制御プログラムのフローチャート、第５
図はこの発明の詳細な説明するためのトーチと母材の位
置関係を示す図、第６図は第５図に対応した本発明装置
の各部の信号波形を示す図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は溶接トーチ
、１２Ｇ！母材、１４ ）！Ｘ Ｚ チー フ＃、３６
は電流検出器、３８は電圧検出器、５０はコンピュータ
、５４はメモリ、７２は比較器、７４は減算器、７６は
Ｚ速度設定回路である。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 （外２名） 第１図 メモリｅ坩 手続補正書 （自発） １．事件の表示 特願昭 ５８−１３８４５５号２、発
明の名称 アーク溶接の自動制御装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 特許請求の範囲 （１）溶接トーチを母材に対して水平方向および垂直方
向に相対的に移動させる１〜−チ移動装置と、溶接電圧
Ｅｔを検出りる電圧検出器と、溶接電流Ａｉを検出する
電流検出器と、溶接電流Ａｔと基準溶接電圧Ｅｏとの関
係を記憶したメモリと、検出された溶接電流Ａｉに対応
した基準溶接電圧Ｅ、を上記メモリから読出す手段と、
読出された基準溶接電圧Ｅ、と検出された溶接電圧Ｅｔ
との偏差を演算する手段と、演算された偏差に基づいて
上記トーチ移動装置を制御する手段とを備え、上記偏差
が零になるように、かつ上記溶接トーチの速度が所定値
になるように上記溶接トーチの位買および速度を制御す
ることを特徴とするアーク溶接の自動制御装置。
Claims (1)
- （１） 溶接トーチを母材に対して水平方向および垂直
方向に相対的に移動させるトーチ移動装置と、溶接電圧
Ｅｉ を検出する電圧検出器と、溶接電流ｋｉ ｔ″検
出る電流検出器と、溶接電流Ａｊ と基準溶接電圧Ｅｏ
との関係を記憶したメモリと、検出された溶接電流ｋ
ｉ に対応した基準溶接電圧Ｅ。 を上記メモリから読出す手段と、読出された基準溶接電
圧Ｅｏ と検出された溶接電圧Ｅｊ との偏差を演算す
る手段と、演算された偏差に基づいて上記トーチ移動装
置を制御する手段とを備え、上記偏差が零になるように
、かつ上記溶接トーチの速度が所定値になるように上記
溶接トーチの位置および速度を制御することを特徴とす
るアーク溶接の自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13845583A JPS6030579A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | ア−ク溶接の自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13845583A JPS6030579A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | ア−ク溶接の自動制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19194483A Division JPS6037272A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | アーク溶接の自動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030579A true JPS6030579A (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=15222409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13845583A Pending JPS6030579A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | ア−ク溶接の自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030579A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63295062A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-12-01 | Hitachi Ltd | 自動ア−ク溶接装置 |
| GB2320762B (en) * | 1996-11-08 | 2001-06-27 | Int Rectifier Corp | Circuit for sensing motor load current |
| GB2323175B (en) * | 1997-01-31 | 2001-07-25 | Int Rectifier Corp | Power circuit with reverse battery protection |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP13845583A patent/JPS6030579A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63295062A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-12-01 | Hitachi Ltd | 自動ア−ク溶接装置 |
| GB2320762B (en) * | 1996-11-08 | 2001-06-27 | Int Rectifier Corp | Circuit for sensing motor load current |
| GB2323175B (en) * | 1997-01-31 | 2001-07-25 | Int Rectifier Corp | Power circuit with reverse battery protection |
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