JPS6037269A - 回転体の肉盛溶接装置 - Google Patents
回転体の肉盛溶接装置Info
- Publication number
- JPS6037269A JPS6037269A JP14436883A JP14436883A JPS6037269A JP S6037269 A JPS6037269 A JP S6037269A JP 14436883 A JP14436883 A JP 14436883A JP 14436883 A JP14436883 A JP 14436883A JP S6037269 A JPS6037269 A JP S6037269A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- build
- height
- rotating body
- speed
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
- B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
- B23K9/046—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (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】
本発明は肉盛高さを検知するセンサを溶接トーチに所定
距離先行させて、このセンサの出力に基づき回転体の回
転速度制御を行なう肉盛溶接装置に関する。
距離先行させて、このセンサの出力に基づき回転体の回
転速度制御を行なう肉盛溶接装置に関する。
一般に、回転体たとえばロールや円筒管の表面の多層肉
盛溶接は、回転軸を一定の回転速度に回転させて行なっ
ている。ところが、この場合肉盛個所の径の変化による
周速の違いのために、肉盛高さが不均一となり平滑な表
面層が得られない状態が生ずる。肉盛高さを均一にする
ためには、実際上作業者が溶接装置をマニュアル操作す
る必要がある。したがって、多層肉盛溶接装置にあって
は、自動的に回転体の回転速度を変えて肉盛高さを制御
する必要が生じている。
盛溶接は、回転軸を一定の回転速度に回転させて行なっ
ている。ところが、この場合肉盛個所の径の変化による
周速の違いのために、肉盛高さが不均一となり平滑な表
面層が得られない状態が生ずる。肉盛高さを均一にする
ためには、実際上作業者が溶接装置をマニュアル操作す
る必要がある。したがって、多層肉盛溶接装置にあって
は、自動的に回転体の回転速度を変えて肉盛高さを制御
する必要が生じている。
本発明は上記要請にもとづき回転体の回転速度を効率良
く制御して肉盛高さを均一にし平滑な表面層を得るよう
にした回転体の肉盛溶接装置の提供を目的とする。
く制御して肉盛高さを均一にし平滑な表面層を得るよう
にした回転体の肉盛溶接装置の提供を目的とする。
かかる目的を達成するため本発明は、溶接ト−テに機械
的に固定されて回転体の肉盛高さ方向の位置を検出する
位置検出センサと上記回転体の長手方向の位置を検出す
る位置検出機構とを上記長手方向に走行させる走行台車
を有するセンサ部と、このセンサ部の上記肉盛高さ方向
及び長手方向の位置信号を入力として肉盛高さを検出す
る肉盛高さ検出機構と、この肉盛高さ検出機構からの信
号に基づき予めめた肉盛高さと回転周速度との関係から
回転速度を算出する演算部と、この演算部からの出力信
号によって回転体を所定速度に制御する回転速度制御部
と、上記センサ部、肉盛高さ検出機構、演算部及び回転
速度制御部とを所定の時系列およびタイミングで制御す
るシーケンス部とを有することを特徴とする。
的に固定されて回転体の肉盛高さ方向の位置を検出する
位置検出センサと上記回転体の長手方向の位置を検出す
る位置検出機構とを上記長手方向に走行させる走行台車
を有するセンサ部と、このセンサ部の上記肉盛高さ方向
及び長手方向の位置信号を入力として肉盛高さを検出す
る肉盛高さ検出機構と、この肉盛高さ検出機構からの信
号に基づき予めめた肉盛高さと回転周速度との関係から
回転速度を算出する演算部と、この演算部からの出力信
号によって回転体を所定速度に制御する回転速度制御部
と、上記センサ部、肉盛高さ検出機構、演算部及び回転
速度制御部とを所定の時系列およびタイミングで制御す
るシーケンス部とを有することを特徴とする。
ここで、図を参照して本発明の詳細な説明する。ロール
母材表面の肉盛高さ方向（Ｙ方向）の位置を検出する位
置検出センサ１は、溶接トーチ２のトーチ支持部３に固
定板４により機械的に固定される。このセンサ１はロー
ル母材である回転体表面の所要肉盛部５のＹ方向位置検
出のためにある。トーチ支持部３は走行レール上を回転
体（ロール母材）７の長手方向に移動する走行台車８に
取付ゆられる。走行台車８には上記長手方向（Ｘ方向）
の位置を検出する位置検出機構６が取付げられる。
母材表面の肉盛高さ方向（Ｙ方向）の位置を検出する位
置検出センサ１は、溶接トーチ２のトーチ支持部３に固
定板４により機械的に固定される。このセンサ１はロー
ル母材である回転体表面の所要肉盛部５のＹ方向位置検
出のためにある。トーチ支持部３は走行レール上を回転
体（ロール母材）７の長手方向に移動する走行台車８に
取付ゆられる。走行台車８には上記長手方向（Ｘ方向）
の位置を検出する位置検出機構６が取付げられる。
Ｙ方向の位置検出をするセンサ１およびＸ方向の位置検
出をする位置検出機構６は電気的に肉盛高さ検出機構９
に接続されている。この肉盛高さ検出機構９では、その
時のセンサ１のＸ方向位置すなわち回転体の長手方向位
置における、センサｌによるＹ方向位置すなわち肉盛高
さ位置を検出するものである。肉盛高さ検出機構９から
は電気的に回転速度演算部１０に接続され、ここでは肉
盛高さに対応する回転体の回転周速度を得るだめの演算
が行なわれ、適切な周速度を得るだめの回転速度の設定
が行なわれる。回転速度演算部１０は更に電気的に回転
速度制御部１１に接続され、これは回転体７を回転させ
る回転駆動部１２を制御する。
出をする位置検出機構６は電気的に肉盛高さ検出機構９
に接続されている。この肉盛高さ検出機構９では、その
時のセンサ１のＸ方向位置すなわち回転体の長手方向位
置における、センサｌによるＹ方向位置すなわち肉盛高
さ位置を検出するものである。肉盛高さ検出機構９から
は電気的に回転速度演算部１０に接続され、ここでは肉
盛高さに対応する回転体の回転周速度を得るだめの演算
が行なわれ、適切な周速度を得るだめの回転速度の設定
が行なわれる。回転速度演算部１０は更に電気的に回転
速度制御部１１に接続され、これは回転体７を回転させ
る回転駆動部１２を制御する。
トーチ支持部３には、溶接ワイヤを送給するワイヤ送給
装置１３が固定されている。ワイヤ送給装置１３は溶接
制御部１４に電気的に接続されており、この制御部１４
から送給速度制御信号が出力される。溶接制御部１４は
走行台車８に固定され、シーケンス部１５に電気的に接
続されている。このシーケンス部１５は溶接制御部１４
と回転速度制御部１１を同時に総括制御するものである
。
装置１３が固定されている。ワイヤ送給装置１３は溶接
制御部１４に電気的に接続されており、この制御部１４
から送給速度制御信号が出力される。溶接制御部１４は
走行台車８に固定され、シーケンス部１５に電気的に接
続されている。このシーケンス部１５は溶接制御部１４
と回転速度制御部１１を同時に総括制御するものである
。
第１図の構成に基づく説明は、上述の如くであるが、こ
こで作用を説明する。走行台車８を走行させて、溶接ト
ーチ２に固定したセンサ１及び走行台車８に取付けた位
置検出機４Ｉ１６により、ある走行台車８の移動位置に
おける長手方向位置及び肉盛高さ位置を検出する。セン
サ１及び位置検出機構６の出力信号により肉盛高さ検出
機構９にて肉盛高さを検出する。肉盛高さ検出機構９の
出力信号に応じて回転速度演算部１０で肉盛高さと回転
周速度との関係から回転速度を計算する。回転速度演算
部１０からの回転速度に対応する出力信号を受けた回転
速度制御部１１では、回転体７を回転させる回転駆動部
１２に指令信号を与えて回転体７が一定周速度で回転で
きるようにしている。
こで作用を説明する。走行台車８を走行させて、溶接ト
ーチ２に固定したセンサ１及び走行台車８に取付けた位
置検出機４Ｉ１６により、ある走行台車８の移動位置に
おける長手方向位置及び肉盛高さ位置を検出する。セン
サ１及び位置検出機構６の出力信号により肉盛高さ検出
機構９にて肉盛高さを検出する。肉盛高さ検出機構９の
出力信号に応じて回転速度演算部１０で肉盛高さと回転
周速度との関係から回転速度を計算する。回転速度演算
部１０からの回転速度に対応する出力信号を受けた回転
速度制御部１１では、回転体７を回転させる回転駆動部
１２に指令信号を与えて回転体７が一定周速度で回転で
きるようにしている。
回転速度制御部１１にて回転体７０回転速度を制御する
と共に、溶接制御部１４から走行台車８およびワイヤ送
給装置１３へ制御信号が送られワイヤ送給速度および走
行速度を制御する。
と共に、溶接制御部１４から走行台車８およびワイヤ送
給装置１３へ制御信号が送られワイヤ送給速度および走
行速度を制御する。
そして、回転体７の回転制御、走行台車８の走行速度、
ワイヤ送給速度等は所定の時系列およびタイミングでシ
ーケンス部１５により総合的に制御される。こうして、
均一の周速度をもって肉盛高さを均一にすることができ
表面層を平らにできる。
ワイヤ送給速度等は所定の時系列およびタイミングでシ
ーケンス部１５により総合的に制御される。こうして、
均一の周速度をもって肉盛高さを均一にすることができ
表面層を平らにできる。
第２図は、サブマージアーク自動肉盛溶接装置の例であ
り、第１図と同一部分には同符号を付して説明は省略す
る。第２図中、１６は走行台車８の走行レール、１７は
溶接ワイヤ、１８は溶接電源、１９は回転駆動部１２に
取付けられ回転体７の一回転ごとに走行台車８をＸ方向
に一定ピンチずつ移動させるためのりミントスイッチで
、溶接制御部１４に醒気的に接続されるものである。こ
の第２図に示す例では、溶接トーチ２に固定された触針
式のセンサ１と走行台車８に取付けた例えばエンコーダ
からなる位置検出機構６とによりＸ、Ｙ両方向の位置検
出を行なう。つぎに、回転体７が回転して溶接が行なわ
れるが、回転体７の一回転ごとにリミックスイツチ１９
がオンして回転体７の長手方向に走行台車８が一定ピッ
チで移動するようになっている。溶接に当っては、位置
検出機構６の出力信号であるＸ方向位置に対応して、肉
盛高さ検出機構９にて所要肉盛高さを検出し、肉盛高さ
と回転周速度との関係から回転速度を演算し、回転速度
制御部１１により回転体７の回転速度を回転体７の一回
転毎に制御しながら溶接する。
り、第１図と同一部分には同符号を付して説明は省略す
る。第２図中、１６は走行台車８の走行レール、１７は
溶接ワイヤ、１８は溶接電源、１９は回転駆動部１２に
取付けられ回転体７の一回転ごとに走行台車８をＸ方向
に一定ピンチずつ移動させるためのりミントスイッチで
、溶接制御部１４に醒気的に接続されるものである。こ
の第２図に示す例では、溶接トーチ２に固定された触針
式のセンサ１と走行台車８に取付けた例えばエンコーダ
からなる位置検出機構６とによりＸ、Ｙ両方向の位置検
出を行なう。つぎに、回転体７が回転して溶接が行なわ
れるが、回転体７の一回転ごとにリミックスイツチ１９
がオンして回転体７の長手方向に走行台車８が一定ピッ
チで移動するようになっている。溶接に当っては、位置
検出機構６の出力信号であるＸ方向位置に対応して、肉
盛高さ検出機構９にて所要肉盛高さを検出し、肉盛高さ
と回転周速度との関係から回転速度を演算し、回転速度
制御部１１により回転体７の回転速度を回転体７の一回
転毎に制御しながら溶接する。
第３図は第２図の溶接に当ってのフローチャートである
。ステップ（３０１）では溶接制御部１４にて電流Ｉ％
電圧Ｅ、ピッチＰの溶接条件を設定する。ついでステッ
プ（３０２）から（３０６）までで、センサ１および位
置検出機構６にて位置座標（ｘ、ｙ）の読込み、最大所
要肉盛高さくＨｘ＝ Ｙ ｍａｘ ） 、一層当りの肉
盛高さくΔ’Ｈｍａｘ ）、肉盛層数（Ｎ ＝ ｆ（ｘ
／ΔＨｍａｘ）、及び各層−１０肉盛パス数（Ｍ）を設
定する。更に、ステップ（３０７）から（３１２）まで
で、１パス毎に回転速度を制御しながら溶接してＭ回縁
返す。この操作をステップ（３０６）から（３１２）ま
でＮ層多層肉盛溶接し、ステップ（３１３）に到達して
溶接が終了する。こうして、回転体（ロール）の１回転
毎に回転周速度を設定してＭパスの溶接を行ない、しか
もＮＪ−の溶接を行なっている。
。ステップ（３０１）では溶接制御部１４にて電流Ｉ％
電圧Ｅ、ピッチＰの溶接条件を設定する。ついでステッ
プ（３０２）から（３０６）までで、センサ１および位
置検出機構６にて位置座標（ｘ、ｙ）の読込み、最大所
要肉盛高さくＨｘ＝ Ｙ ｍａｘ ） 、一層当りの肉
盛高さくΔ’Ｈｍａｘ ）、肉盛層数（Ｎ ＝ ｆ（ｘ
／ΔＨｍａｘ）、及び各層−１０肉盛パス数（Ｍ）を設
定する。更に、ステップ（３０７）から（３１２）まで
で、１パス毎に回転速度を制御しながら溶接してＭ回縁
返す。この操作をステップ（３０６）から（３１２）ま
でＮ層多層肉盛溶接し、ステップ（３１３）に到達して
溶接が終了する。こうして、回転体（ロール）の１回転
毎に回転周速度を設定してＭパスの溶接を行ない、しか
もＮＪ−の溶接を行なっている。
第４図はセンサ１の位置検出と回転速度制御の仕方を示
すものである。触針式のセンサｌによる位置の検出は、
第４図（ａ）に示すように表面に沿って等間隔に（Ｘ、
Ｙ）座標を読むことで行ない、また、各座標位置におけ
る回転周速度から回転部の回転速度（回転数／時間）を
めるため、回転体７の各座標位置における径を第４図（
ｂ）に示すｚ４ｃ＝２（万ｌ”＋Ｂｃ” としてめ、回
転速度を制御している。第４図（ｂ）にてＡＢ−Ｄ−Ｙ
であり、π−りとなっている。
すものである。触針式のセンサｌによる位置の検出は、
第４図（ａ）に示すように表面に沿って等間隔に（Ｘ、
Ｙ）座標を読むことで行ない、また、各座標位置におけ
る回転周速度から回転部の回転速度（回転数／時間）を
めるため、回転体７の各座標位置における径を第４図（
ｂ）に示すｚ４ｃ＝２（万ｌ”＋Ｂｃ” としてめ、回
転速度を制御している。第４図（ｂ）にてＡＢ−Ｄ−Ｙ
であり、π−りとなっている。
肉盛溶接としては、８４図に示す方法によって第５図に
示すように最大所要肉盛高さくＹｍａｘ）を設定し、一
定ピツチＰにて各層ずつＭパス溶接し、最大Ｎ層まで一
定肉盛高さくΔＨｍａｘ）ずつ多層肉盛するものである
。
示すように最大所要肉盛高さくＹｍａｘ）を設定し、一
定ピツチＰにて各層ずつＭパス溶接し、最大Ｎ層まで一
定肉盛高さくΔＨｍａｘ）ずつ多層肉盛するものである
。
また、回転体の回転周速度は、第６図に示すように実験
データから一層当りの肉盛高さくΔＨ）の関数となるの
で、このデータから最適値がまる。なお、第６図におい
ては、電圧Ｅ１ ピッチＰを一定として電流ＩがＩＩ＜
Ｉ２＜ Ｉｎの場合を図示しである。
データから一層当りの肉盛高さくΔＨ）の関数となるの
で、このデータから最適値がまる。なお、第６図におい
ては、電圧Ｅ１ ピッチＰを一定として電流ＩがＩＩ＜
Ｉ２＜ Ｉｎの場合を図示しである。
以上説明したように本発明によれば、均一の肉盛高さが
可能となる。しかも自動化することができ、工数低減に
よる溶接時間の短縮及び溶接品質の向上が図れて、産業
上非常に有効である。
可能となる。しかも自動化することができ、工数低減に
よる溶接時間の短縮及び溶接品質の向上が図れて、産業
上非常に有効である。
第１図ないしＭ６図は不発明による回転体の肉盛溶接装
置の実施例で、第１図は全体のブロック図、第２図は全
体の構成図、第３図は第２図に示すもののフローチャー
ト、第４図（ａ） （ｂ）は位置、周速度検出のための
説明図、第５図は肉盛溶接の説明図、第６図は周速度と
肉盛高さとの関係を示す実験データの一例のグラフであ
る。 図面中 １はセンサ、 ２は溶接トーチ、 ６は位置検出機構、 ７は回転体、 ８は走行台車、 ９は肉盛高さ検出機構、 １０は回転速度演算部、 １１は回転速度制御部、 １５はシーケンス部である。 特許出願人工ｌト′重す−・工［業１株−・式士会社復
代理人 弁理士 先方土部（他１名）第１頁の続き
置の実施例で、第１図は全体のブロック図、第２図は全
体の構成図、第３図は第２図に示すもののフローチャー
ト、第４図（ａ） （ｂ）は位置、周速度検出のための
説明図、第５図は肉盛溶接の説明図、第６図は周速度と
肉盛高さとの関係を示す実験データの一例のグラフであ
る。 図面中 １はセンサ、 ２は溶接トーチ、 ６は位置検出機構、 ７は回転体、 ８は走行台車、 ９は肉盛高さ検出機構、 １０は回転速度演算部、 １１は回転速度制御部、 １５はシーケンス部である。 特許出願人工ｌト′重す−・工［業１株−・式士会社復
代理人 弁理士 先方土部（他１名）第１頁の続き
Claims (1)
- 溶接トーチに機械的に固定されて回転体の肉盛高さ方向
の位置を検出する位置検出センサと上記回転体の長手方
向の位置を検出する位置検出機構とを上記長手方向に走
行させる走行台車を有するセンサ部と、このセンサ部の
上記肉盛高さ方向及び長手方向の位置信号を入力として
肉盛高さを検出する肉盛高さ検出機構と、この肉盛高さ
検出機構からの信号に基づき予めめた肉盛高さと回転周
速度との関係から回転速度を算出する演算部と、この演
算部からの出力信号によって回転体を所定速度に制御す
る回転速度制御部と、上記センサ部、肉盛高さ検出機構
、演算部、及び回転速度制御部とを所定の時系列および
タイミングで制御するシーケンス部とを有する回転体の
肉盛溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14436883A JPS6037269A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 回転体の肉盛溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14436883A JPS6037269A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 回転体の肉盛溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037269A true JPS6037269A (ja) | 1985-02-26 |
Family
ID=15360485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14436883A Pending JPS6037269A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 回転体の肉盛溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037269A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61196527A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜形成装置 |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP14436883A patent/JPS6037269A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61196527A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜形成装置 |
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