JPS6035232B2 - 溶接線自動倣い制御装置 - Google Patents
溶接線自動倣い制御装置Info
- Publication number
- JPS6035232B2 JPS6035232B2 JP51117134A JP11713476A JPS6035232B2 JP S6035232 B2 JPS6035232 B2 JP S6035232B2 JP 51117134 A JP51117134 A JP 51117134A JP 11713476 A JP11713476 A JP 11713476A JP S6035232 B2 JPS6035232 B2 JP S6035232B2
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- Japan
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- voltage
- distance
- sensor
- output
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は溶接母材の板面又は稜線かえらの距離を非接触
状態にて検出し、この距離を常に一定に保つように制御
する溶接線自動倣い制御装置に関するものである。
状態にて検出し、この距離を常に一定に保つように制御
する溶接線自動倣い制御装置に関するものである。
従来、発振器と発振器からの信号が入力されかつ母村と
の間隔に対して指数関数的に減少する出力電圧を発生す
る差動コイル型センサを用いる溶接線自動倣い制御装置
があるが、センサーの１次コイル励磁周波数を低くする
とセンサーと母材間の距離を大きくとることができるが
（大きな障害物を越えることができ、好都合）反面、応
答特性が悪くなる。
の間隔に対して指数関数的に減少する出力電圧を発生す
る差動コイル型センサを用いる溶接線自動倣い制御装置
があるが、センサーの１次コイル励磁周波数を低くする
とセンサーと母材間の距離を大きくとることができるが
（大きな障害物を越えることができ、好都合）反面、応
答特性が悪くなる。
これに対し、１次コイル励磁周波数を高くすると応答特
性はよくなるが、浮遊容量の影響があらわれ、センサー
と母村間の距離を大きくとれない。すなわちセンサーの
出力電圧が、ある距離を境にセンサーが母材より離れる
と逆に大きくなるという好ましくない特性が現われ、励
磁周波数を高くするにつれて、センサーと母材間の距離
は小さくなるという欠点がある。〔発明の目的〕 本発明は上記に鑑みなくしたもので、励磁周波数を高く
することができるためにセンサーと母材間の距離も大き
く設定することが可能な溶接線自動倣い制御装置を提供
することを目的とする。
性はよくなるが、浮遊容量の影響があらわれ、センサー
と母村間の距離を大きくとれない。すなわちセンサーの
出力電圧が、ある距離を境にセンサーが母材より離れる
と逆に大きくなるという好ましくない特性が現われ、励
磁周波数を高くするにつれて、センサーと母材間の距離
は小さくなるという欠点がある。〔発明の目的〕 本発明は上記に鑑みなくしたもので、励磁周波数を高く
することができるためにセンサーと母材間の距離も大き
く設定することが可能な溶接線自動倣い制御装置を提供
することを目的とする。
〔発明の概要〕本発明は発振器と発振器からの信号が入
力されかつ母材との間隔に対して指数関数的に減少する
出力電圧を発生する差動コイル型センサを用いる溶接自
動倣い制御装置において、差動コイル型センサの出力電
圧を波形整形するフィルク回路と、フィルタ回路からの
電圧を整流してバイアス回路で出力を可変する整流回路
と、整流回路からの電圧を対数変換し母村との間隔に対
して感度一様化する対数変換回路と、対数変換回路から
の電圧を符号反転する符号反転回路と、符号反転回路か
らの電圧と位置設定バイアス回路からの電圧の偏差値で
作動するしまい値を有する比較器と、比較器出力によっ
て溶接ヘッドおよび差動コイル型センサを熔接母材から
常に一定距離に非接触で移動させる腿動モ−夕とからな
ることを特徴とする。
力されかつ母材との間隔に対して指数関数的に減少する
出力電圧を発生する差動コイル型センサを用いる溶接自
動倣い制御装置において、差動コイル型センサの出力電
圧を波形整形するフィルク回路と、フィルタ回路からの
電圧を整流してバイアス回路で出力を可変する整流回路
と、整流回路からの電圧を対数変換し母村との間隔に対
して感度一様化する対数変換回路と、対数変換回路から
の電圧を符号反転する符号反転回路と、符号反転回路か
らの電圧と位置設定バイアス回路からの電圧の偏差値で
作動するしまい値を有する比較器と、比較器出力によっ
て溶接ヘッドおよび差動コイル型センサを熔接母材から
常に一定距離に非接触で移動させる腿動モ−夕とからな
ることを特徴とする。
〔発明の実施例〕以下本発明の一実施例を第１図〜第５
図により説明する。
図により説明する。
第１図において、交流発振器１の出力を増幅器２により
増幅し、差動トランス型センサー３の１次コイルに印加
する。この場合の印加電圧の振幅、周波数は一定値であ
る。差動トランス型センサー３の２次コイル差動出力は
、第２図に示すようにセンサー母材間距離に対して、１
次コイル励磁周波数が歌ＨＺ程度以下では、■直線のよ
うになるが、装置の応答特・性は悪くなる。装置の応答
特性をよくするために周波数をあげると、センサー各コ
イルの浮遊容量、１次２次コイル間の浮遊容量の影響が
あらわれ、■曲線のように距雛がはなれるにつれ■直線
からのうきあがりが生じる様になる。又、周波数をあげ
すぎるとこの傾向は顕著でセンサー母材間距離を大きく
とることができなくなるので、周波数は２０ＫＨ２以下
で使用するのがよい。このセンサを用いて、母村面から
の距離を検出する場合、センサー出力電圧波形は、セン
サー母材間距離が約４脚以上になると励磁周波数成分以
外に高周波成分を含むようになり、検出距離の拡長がで
きなくなるのでフィル夕回路（バンドパスフイルタ）４
を用いる。すなわち、励磁周波数成分以外に浮遊容量に
よる高周波数成分を含むと波形歪が増加し、センサーと
母材間の距離が９帆を境にし、距離が増加すると逆に出
力電圧が徐々に増加し、このため同一出力電圧値が近距
離と遠距離の２ケ所に生じるという弊害が発生する。こ
のため実用上は近距離の電圧値に設定している。フィル
タ回路４（２０ＫＨ２で最大に減衰）を用いて高周波成
分を減衰させると、ある距離を境に出力電圧が増加する
という弊害を除去でき、出力電圧が距離の増加に比例し
て減少するので、検出距離の拡長が可能となる。したが
って、フィルク回路４は、溶接の例では、溶接ノイズの
除去およびセンサー母材間距離の離れた場合のセンサ出
力特性の改善（センサー母村間距離の拡長）の効果があ
る。フィルタ回路４の出力端子から取出された制御信号
（センサー母材間距離に応じアナログ的に変化する制御
信号）を増幅器５で交流増幅してから整流回路６で直流
に変換する。この場合、この直流制御信号も第２図の■
の曲線のようにセンサー母材間距離が大きくなるにつれ
単調に減少する指数関数的な曲線になるが、直流バイア
スの乗ったものとなる。センサー母材間距離の変化量に
対するこの直流制御信号の変化量の比を一定化し感度一
様化を計り、センサ出力が単調減少曲線とならす、セン
サー母材間距離の設定に支障をきたすことをなくす目的
から、バイアス回路１０を用いて、制御信号から直流バ
イアスの乗った部分を引き去る（センサー３の２次巻線
及びセンサー３と倣い制御装置間制御信号線によるアン
バランス分を除くときは、センサー母材間距離のでのセ
ンサ直流出力値分）。ついでＬＯＧ増幅回路７で対数変
換すると直線関係が得られるが、センサー母材間距離に
対するＬＯＧ変換出力は正極性で増大し、センサの出力
特性と極性が違ってくるから、符号反転回路８で一度符
号反転して、第３図のように区間ａ−ｂで感度一様化す
る。すなわち符号反転回路８は、ＬＯＧ増幅回路７の出
力電圧をＥｏとすると、ＥＯ＝−ＡＩ。
増幅し、差動トランス型センサー３の１次コイルに印加
する。この場合の印加電圧の振幅、周波数は一定値であ
る。差動トランス型センサー３の２次コイル差動出力は
、第２図に示すようにセンサー母材間距離に対して、１
次コイル励磁周波数が歌ＨＺ程度以下では、■直線のよ
うになるが、装置の応答特・性は悪くなる。装置の応答
特性をよくするために周波数をあげると、センサー各コ
イルの浮遊容量、１次２次コイル間の浮遊容量の影響が
あらわれ、■曲線のように距雛がはなれるにつれ■直線
からのうきあがりが生じる様になる。又、周波数をあげ
すぎるとこの傾向は顕著でセンサー母材間距離を大きく
とることができなくなるので、周波数は２０ＫＨ２以下
で使用するのがよい。このセンサを用いて、母村面から
の距離を検出する場合、センサー出力電圧波形は、セン
サー母材間距離が約４脚以上になると励磁周波数成分以
外に高周波成分を含むようになり、検出距離の拡長がで
きなくなるのでフィル夕回路（バンドパスフイルタ）４
を用いる。すなわち、励磁周波数成分以外に浮遊容量に
よる高周波数成分を含むと波形歪が増加し、センサーと
母材間の距離が９帆を境にし、距離が増加すると逆に出
力電圧が徐々に増加し、このため同一出力電圧値が近距
離と遠距離の２ケ所に生じるという弊害が発生する。こ
のため実用上は近距離の電圧値に設定している。フィル
タ回路４（２０ＫＨ２で最大に減衰）を用いて高周波成
分を減衰させると、ある距離を境に出力電圧が増加する
という弊害を除去でき、出力電圧が距離の増加に比例し
て減少するので、検出距離の拡長が可能となる。したが
って、フィルク回路４は、溶接の例では、溶接ノイズの
除去およびセンサー母材間距離の離れた場合のセンサ出
力特性の改善（センサー母村間距離の拡長）の効果があ
る。フィルタ回路４の出力端子から取出された制御信号
（センサー母材間距離に応じアナログ的に変化する制御
信号）を増幅器５で交流増幅してから整流回路６で直流
に変換する。この場合、この直流制御信号も第２図の■
の曲線のようにセンサー母材間距離が大きくなるにつれ
単調に減少する指数関数的な曲線になるが、直流バイア
スの乗ったものとなる。センサー母材間距離の変化量に
対するこの直流制御信号の変化量の比を一定化し感度一
様化を計り、センサ出力が単調減少曲線とならす、セン
サー母材間距離の設定に支障をきたすことをなくす目的
から、バイアス回路１０を用いて、制御信号から直流バ
イアスの乗った部分を引き去る（センサー３の２次巻線
及びセンサー３と倣い制御装置間制御信号線によるアン
バランス分を除くときは、センサー母材間距離のでのセ
ンサ直流出力値分）。ついでＬＯＧ増幅回路７で対数変
換すると直線関係が得られるが、センサー母材間距離に
対するＬＯＧ変換出力は正極性で増大し、センサの出力
特性と極性が違ってくるから、符号反転回路８で一度符
号反転して、第３図のように区間ａ−ｂで感度一様化す
る。すなわち符号反転回路８は、ＬＯＧ増幅回路７の出
力電圧をＥｏとすると、ＥＯ＝−ＡＩ。
ｇ，。（害）但しＡ：ＬＯＧ変換定数、ＩＲ：基準電流
、ｌｉｎ：入力電流より、Ｅｏ＜０となり、検出距離に
対し指数関数的単調減少するセンサ出力と対応しないた
め、ＬＯＧ増幅回路７の次段に符号反転回路８を使用し
て、検出距離小のとき符号反転回路８の出力を大、検出
距離大のとき符号反転回路８の出力を小として、センサ
出力に対応させる。
、ｌｉｎ：入力電流より、Ｅｏ＜０となり、検出距離に
対し指数関数的単調減少するセンサ出力と対応しないた
め、ＬＯＧ増幅回路７の次段に符号反転回路８を使用し
て、検出距離小のとき符号反転回路８の出力を大、検出
距離大のとき符号反転回路８の出力を小として、センサ
出力に対応させる。
符号反転回路８は対数変換回路の出力電圧を全範囲にわ
たって極性を反転させる。設定価〇における符号反転回
路８の出力電圧Ｅｏに相当する値を位置設定バイアス回
路９（電圧可変）で設定すると、第４図のよに設定値ｏ
で比較器１１の入力信号電圧が０となる。センサー３と
母材間距離が設定値ｌｏからずれたときセンサー３、熔
接ヘッド（図示してない）を搭載した倣い移動台１５を
駆動モータ１４を介して移動させ、センサー３が設定値
ｌｏになるように制御する必要がある。この場合、比較
器１１により上下限設定電圧（可変値）を設けて、第４
図に示す不惑帯をとらないと、駆動モータ１４がハンテ
ィング現象を生じることがある。そのため、比較器１１
に任意可変な不感帯調整要素（ここでは、上下限設定電
圧）を設け、この値によって、（ｌｏ−１２），（１４
一１ｏ）で示されるねらい位置ずれを駆動系から決める
。ｌｏ以下あるいは１４以上にセンサー母材間距離がず
れた場合には、駆動モータ１４に直結したモ−夕駆動回
路１３を介してゲート回路１２の制御信号で修正動作を
行わせる。この場合修正動作が終了した時点でのセンサ
ー母材間距離を第４図の設定値ｏに近い値１３，１５に
くるように比較器１１にしきし、値（可変）を設けると
ねらい位置ずれを小さくすることができる（第５図参照
）。具体例では、４Ｗの交流レバーシブルモークを使用
したとき、ｌｏ＝５側、１２＝４．８５側、１４ニ５．
１５肋、。３一１２）ニ〈１．．−１３）ニ０．１肌で
ハンティング現象もなく、良好なならい動作が行えた。
たって極性を反転させる。設定価〇における符号反転回
路８の出力電圧Ｅｏに相当する値を位置設定バイアス回
路９（電圧可変）で設定すると、第４図のよに設定値ｏ
で比較器１１の入力信号電圧が０となる。センサー３と
母材間距離が設定値ｌｏからずれたときセンサー３、熔
接ヘッド（図示してない）を搭載した倣い移動台１５を
駆動モータ１４を介して移動させ、センサー３が設定値
ｌｏになるように制御する必要がある。この場合、比較
器１１により上下限設定電圧（可変値）を設けて、第４
図に示す不惑帯をとらないと、駆動モータ１４がハンテ
ィング現象を生じることがある。そのため、比較器１１
に任意可変な不感帯調整要素（ここでは、上下限設定電
圧）を設け、この値によって、（ｌｏ−１２），（１４
一１ｏ）で示されるねらい位置ずれを駆動系から決める
。ｌｏ以下あるいは１４以上にセンサー母材間距離がず
れた場合には、駆動モータ１４に直結したモ−夕駆動回
路１３を介してゲート回路１２の制御信号で修正動作を
行わせる。この場合修正動作が終了した時点でのセンサ
ー母材間距離を第４図の設定値ｏに近い値１３，１５に
くるように比較器１１にしきし、値（可変）を設けると
ねらい位置ずれを小さくすることができる（第５図参照
）。具体例では、４Ｗの交流レバーシブルモークを使用
したとき、ｌｏ＝５側、１２＝４．８５側、１４ニ５．
１５肋、。３一１２）ニ〈１．．−１３）ニ０．１肌で
ハンティング現象もなく、良好なならい動作が行えた。
この場合、搭載荷重は２ｋ９であった。〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、差動コィル型セ
ンサーの１次励磁周波数を高くすることができ、このた
めセンサーと母材間の距離も大きく設定することが可能
となりこのためセンサーの設定作業が容易になり、また
母材表面の障害が越え易くなる。
以上説明したように、本発明によれば、差動コィル型セ
ンサーの１次励磁周波数を高くすることができ、このた
めセンサーと母材間の距離も大きく設定することが可能
となりこのためセンサーの設定作業が容易になり、また
母材表面の障害が越え易くなる。
第１図は、本発明の溶接線自動倣い制御装置のブロック
図、第２図はセンサー母材間距離に対するセンサ出力電
圧の関係を示す図、第３図はセンサー母材間距離に対す
る符号反転回路出力電圧の関係を示す図、第４図はセン
サー母材距離に対する比較器入力電圧と比較器設定電圧
の関係を示す図、第５図はセンサー母材間距離に対する
ゲート信号電圧の関係を示す図である。 １・・・・・・交流発振器、２，５・・・・・・増幅器
、３・・・・・・差動トランス型センサ、４・・・・・
・フィルタ回路、６・・・・・・整流回路、７・・・・
・・ＬＯＧ増幅回路、８…・・・符号反転回路、９・・
・…位置設定バイアス回路、１０・・・・・・バイアス
回路、１１・・・・・・比較器、１２・・・・・・ゲー
ト回路、１３・・・・・・モータ駆動回路、１４・・・
・・・駆動モー夕、１５・・・・・・倣い移動台。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
図、第２図はセンサー母材間距離に対するセンサ出力電
圧の関係を示す図、第３図はセンサー母材間距離に対す
る符号反転回路出力電圧の関係を示す図、第４図はセン
サー母材距離に対する比較器入力電圧と比較器設定電圧
の関係を示す図、第５図はセンサー母材間距離に対する
ゲート信号電圧の関係を示す図である。 １・・・・・・交流発振器、２，５・・・・・・増幅器
、３・・・・・・差動トランス型センサ、４・・・・・
・フィルタ回路、６・・・・・・整流回路、７・・・・
・・ＬＯＧ増幅回路、８…・・・符号反転回路、９・・
・…位置設定バイアス回路、１０・・・・・・バイアス
回路、１１・・・・・・比較器、１２・・・・・・ゲー
ト回路、１３・・・・・・モータ駆動回路、１４・・・
・・・駆動モー夕、１５・・・・・・倣い移動台。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- １ 発振器と発振器からの信号が入力されかつ母材との
間隔に対して指数関数的に減少する出力電圧を発生する
差動コイル型センサを用いる溶接線自動倣い制御装置に
おいて、差動コイル型センサの出力電圧を波形整形する
フイルタ回路と、フイルタ回路から電圧を整流してバイ
アス回路で出力を可変する整流回路と、整流回路からの
電圧を対数変換し母材との間隔に対して感度一様化する
対数変換回路と、対数変換回路からの電圧を符号反転す
る符号反転回路と、符号反転回路からの電圧と位置設定
バイアス回路からの電圧の偏差値で作動するしきい値を
有する比較器と、比較器出力によつて溶接ヘツドおよび
コイル型センサを溶接母材から常に一定距離に非接触で
移動させる駆動モータとからなることを特徴とした溶接
線自動倣い制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51117134A JPS6035232B2 (ja) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | 溶接線自動倣い制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51117134A JPS6035232B2 (ja) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | 溶接線自動倣い制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5343053A JPS5343053A (en) | 1978-04-18 |
| JPS6035232B2 true JPS6035232B2 (ja) | 1985-08-13 |
Family
ID=14704281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51117134A Expired JPS6035232B2 (ja) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | 溶接線自動倣い制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035232B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63197972A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Konica Corp | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS575629B2 (ja) * | 1973-11-19 | 1982-02-01 | ||
| DE2419084A1 (de) * | 1974-04-20 | 1975-11-06 | Messer Griesheim Gmbh | Einrichtung zum automatischen nachfuehren von werkzeugen, insbesondere von schweissbrennern |
| JPS50160153A (ja) * | 1974-06-19 | 1975-12-25 |
-
1976
- 1976-10-01 JP JP51117134A patent/JPS6035232B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63197972A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Konica Corp | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5343053A (en) | 1978-04-18 |
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