JPS603977A - 溶接制御用フイルタ群 - Google Patents
溶接制御用フイルタ群Info
- Publication number
- JPS603977A JPS603977A JP10922183A JP10922183A JPS603977A JP S603977 A JPS603977 A JP S603977A JP 10922183 A JP10922183 A JP 10922183A JP 10922183 A JP10922183 A JP 10922183A JP S603977 A JPS603977 A JP S603977A
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- JP
- Japan
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- welding
- arc
- wire
- detector
- voltage
- 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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
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】
本発明は溶接制御用フィルタ群に関し、消耗電極（ワイ
ヤ）を使用し溶接トーチをオシレートさせながら溶接を
行なう交流アーク溶接におりる溶接線自動倣い制御を行
なう制御系の特性を改良したものである・ 各種構造物の溶接組立の自動化において、溶接品質を確
保するためには、溶接開先精度幅誤差に対し溶接トーチ
の遅進を追従させることが重要であり、この溶接品質の
確保のため従来では検出機構を用いることが提案されて
いた。
ヤ）を使用し溶接トーチをオシレートさせながら溶接を
行なう交流アーク溶接におりる溶接線自動倣い制御を行
なう制御系の特性を改良したものである・ 各種構造物の溶接組立の自動化において、溶接品質を確
保するためには、溶接開先精度幅誤差に対し溶接トーチ
の遅進を追従させることが重要であり、この溶接品質の
確保のため従来では検出機構を用いることが提案されて
いた。
しかし、この検出機構は開先面にセンサを取付けたり開
先幅を画像センサにて処理することにより検出を行って
いるため、耐熱、耐ノイズ。
先幅を画像センサにて処理することにより検出を行って
いるため、耐熱、耐ノイズ。
取扱いの複雑さ、アーク光などのため、信頼性に欠ける
・ このため、本発明者等は、先に、消耗電極を使用する交
流アーク溶接において、他の検出機構を用いることなく
溶接時の溶接条件を用いてアーク点が溶接線を自動的に
倣う信頼性の高い溶接線自動倣い方式を提案した。かか
る方式は消耗電極を使用し、溶接トーチをオシレートさ
せながら溶接を行なう交流アーク溶接において、溶接電
流、消耗電極送給速度及びチップと被溶接材との間の電
圧を検出し、かつそれらを電気的演算回路で演算するこ
とによって、チップと被溶接月との間の距離をめ、更に
溶接トーチのオツシレートによる上記距離の変化パター
ンから溶接線に対する上記溶接トーチの相対位置を検出
し、上記相対位置関係が設定どおりＫなるように、常に
制御してアークが溶接線を自動的に倣うとともに開先幅
の変動に対応できるように制御するというものである・ ところで、かかる方式を実現するためには溶接電流、消
耗１１Ｅ極送給速度、チップと被溶接材との間の電圧及
びオシレート位置を検出する各検出器が必要になるが、
この検出器の出力信号にはノイズが含まれるため、これ
が制御の安定性を阻害する原因となってａる・ 本発明は、上記従来技術に鑑み、上述の溶接線自動倣い
方式において制御の安定化を計シ得る溶接制御用フィル
タ群を提供することを目的とする。かかる目的を達成す
る本発明は、フィルタを挿入することにより各検出器の
出力信号のノイズを除去するとともにフィルタの位相特
性を調整して各出力信号の相対的な位相関係を同期させ
た点をその技術思想の基礎とするものである。
・ このため、本発明者等は、先に、消耗電極を使用する交
流アーク溶接において、他の検出機構を用いることなく
溶接時の溶接条件を用いてアーク点が溶接線を自動的に
倣う信頼性の高い溶接線自動倣い方式を提案した。かか
る方式は消耗電極を使用し、溶接トーチをオシレートさ
せながら溶接を行なう交流アーク溶接において、溶接電
流、消耗電極送給速度及びチップと被溶接材との間の電
圧を検出し、かつそれらを電気的演算回路で演算するこ
とによって、チップと被溶接月との間の距離をめ、更に
溶接トーチのオツシレートによる上記距離の変化パター
ンから溶接線に対する上記溶接トーチの相対位置を検出
し、上記相対位置関係が設定どおりＫなるように、常に
制御してアークが溶接線を自動的に倣うとともに開先幅
の変動に対応できるように制御するというものである・ ところで、かかる方式を実現するためには溶接電流、消
耗１１Ｅ極送給速度、チップと被溶接材との間の電圧及
びオシレート位置を検出する各検出器が必要になるが、
この検出器の出力信号にはノイズが含まれるため、これ
が制御の安定性を阻害する原因となってａる・ 本発明は、上記従来技術に鑑み、上述の溶接線自動倣い
方式において制御の安定化を計シ得る溶接制御用フィル
タ群を提供することを目的とする。かかる目的を達成す
る本発明は、フィルタを挿入することにより各検出器の
出力信号のノイズを除去するとともにフィルタの位相特
性を調整して各出力信号の相対的な位相関係を同期させ
た点をその技術思想の基礎とするものである。
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。第
１図は本発明における溶接回路、検出器等の関係を表わ
すブロックダイヤグラム、第２図（ａ）は−次遅れのフ
ィルタ回路の回路図、第２図０））はその位相特性図、
第３図は入出力信号の位相特性図である。第１図におい
てｌは溶接アーク４に電気エネルギを供給する溶接電源
、１２は消耗を極（ワイヤ）で、ワイヤリール７に巻か
れていて、ワイヤ送給モータ１４とローラ８とによって
送り出されチップ３から供給される。５は溶接金属、６
は被溶接材であるａｌｌはオシレート機構部で、オシレ
ートモータｌＯによって駆動されまたオシレートモータ
ｌＯは制御装置９によって制御される。仁のオシレート
機構部１１にはノツズル３６が固定されている。この結
果ノンズル３６はオシレート機構部１１の揺動につれて
揺動する・１２は端子で、溶接電源ｌの一方の端子にキ
ャブタイヤケーブル（で接続されており、ワイヤ２に給
電するためのものである。１３は制御電源で、ワイヤ送
給モータ１４を制御しかつ駆動する。１５は支持部でオ
シレート機構部１１に機械的に接続され、図示はしない
が紙面と直角方向に移動する例えば台車などに支持され
ているａ１６は電流値検出器で、溶接電流を検出する分
流器などで構成されている。１７は電圧値検出器で、チ
ツ７′−被＃接物間の電圧を検出するポテンショメータ
などで構成されている。１８は同転測定器で、ローラ８
などに接続し、ワイヤ送給速度を検出するロータリーエ
ンコーダなどで構成されている。１９は位置検出器で、
オンジレート機構部１１に接続し、オンジレート位置Ｗ
を検出するポテンショメータなどで構成されている。２
０は回転量測定器１８からの信号Ｖを増幅し、フィルタ
２５を通しＡ／Ｄ変換器３０へ出力する増幅器％ ２１
＃：を位置検出器１９からの信号Ｗを増幅し、フィルタ
２６を通しＡ／Ｄ変換器３１へ出力する増幅器、２２は
、電圧値検出器１７からの信号Ｖを増幅し・フィルタ２
７を通しＡ／Ｄ変換器３２へ出力する増幅器、２３は電
流値検出器１６からの信号を平均＠ＩＡとして増幅し、
フィルタ２８を通しＡ／Ｄ変換器３３へ出力する増幅器
、２４は電流検出器１６からの信号を実効値ｉＥとして
増幅し、フィルタ２９を通しへｔ変換器３４へ出力する
増幅器、３５は、ディジタル演算器である◎ かかる本実施例の作用は次の通シである＠即イヤ送給Ｑ
ｖを用いて、チップ３と溶接金属５との間の距離をめる
時、それらの信号ｗ 、 ＩＡ。
１図は本発明における溶接回路、検出器等の関係を表わ
すブロックダイヤグラム、第２図（ａ）は−次遅れのフ
ィルタ回路の回路図、第２図０））はその位相特性図、
第３図は入出力信号の位相特性図である。第１図におい
てｌは溶接アーク４に電気エネルギを供給する溶接電源
、１２は消耗を極（ワイヤ）で、ワイヤリール７に巻か
れていて、ワイヤ送給モータ１４とローラ８とによって
送り出されチップ３から供給される。５は溶接金属、６
は被溶接材であるａｌｌはオシレート機構部で、オシレ
ートモータｌＯによって駆動されまたオシレートモータ
ｌＯは制御装置９によって制御される。仁のオシレート
機構部１１にはノツズル３６が固定されている。この結
果ノンズル３６はオシレート機構部１１の揺動につれて
揺動する・１２は端子で、溶接電源ｌの一方の端子にキ
ャブタイヤケーブル（で接続されており、ワイヤ２に給
電するためのものである。１３は制御電源で、ワイヤ送
給モータ１４を制御しかつ駆動する。１５は支持部でオ
シレート機構部１１に機械的に接続され、図示はしない
が紙面と直角方向に移動する例えば台車などに支持され
ているａ１６は電流値検出器で、溶接電流を検出する分
流器などで構成されている。１７は電圧値検出器で、チ
ツ７′−被＃接物間の電圧を検出するポテンショメータ
などで構成されている。１８は同転測定器で、ローラ８
などに接続し、ワイヤ送給速度を検出するロータリーエ
ンコーダなどで構成されている。１９は位置検出器で、
オンジレート機構部１１に接続し、オンジレート位置Ｗ
を検出するポテンショメータなどで構成されている。２
０は回転量測定器１８からの信号Ｖを増幅し、フィルタ
２５を通しＡ／Ｄ変換器３０へ出力する増幅器％ ２１
＃：を位置検出器１９からの信号Ｗを増幅し、フィルタ
２６を通しＡ／Ｄ変換器３１へ出力する増幅器、２２は
、電圧値検出器１７からの信号Ｖを増幅し・フィルタ２
７を通しＡ／Ｄ変換器３２へ出力する増幅器、２３は電
流値検出器１６からの信号を平均＠ＩＡとして増幅し、
フィルタ２８を通しＡ／Ｄ変換器３３へ出力する増幅器
、２４は電流検出器１６からの信号を実効値ｉＥとして
増幅し、フィルタ２９を通しへｔ変換器３４へ出力する
増幅器、３５は、ディジタル演算器である◎ かかる本実施例の作用は次の通シである＠即イヤ送給Ｑ
ｖを用いて、チップ３と溶接金属５との間の距離をめる
時、それらの信号ｗ 、 ＩＡ。
Ｉｇ、Ｖ、ｖの間に時間的な差、即ち位相差があっては
ならない。一方、アナログ信号のフィルタ回路には第２
図に示すような１次遅れの回路やこの他２次遅れの回路
等があるが、ここでは第２図の１次遅れのフィルタ回路
を用いて説明する。
ならない。一方、アナログ信号のフィルタ回路には第２
図に示すような１次遅れの回路やこの他２次遅れの回路
等があるが、ここでは第２図の１次遅れのフィルタ回路
を用いて説明する。
第２図において、■１を入力信号、ｖ２を出力信号とす
ると次式が成立する（”フィルタの理論と設計、産報出
版、電子科学シリーズ、柳沢、神林著第１１頁参照）Ｏ １十」ωＣ’ｌ七 ここにω；角周波数、 Ｃ；ｐ寒ざＸ。
ると次式が成立する（”フィルタの理論と設計、産報出
版、電子科学シリーズ、柳沢、神林著第１１頁参照）Ｏ １十」ωＣ’ｌ七 ここにω；角周波数、 Ｃ；ｐ寒ざＸ。
１′Ｌ：電気抵抗、
従って、ｖ２を基準にした■１とＶ宜との位相差となる
。
。
ωＣＲ
とのθとＴとの関係を第３図に示す。
（２）式からθはωＣＲの関数であることが判る。
従って、θはωヌは時定数ｃＲが変化するに従って変化
する＠ 次に第４図（ｅ）に示すよう蜘ワイヤ送給速度Ｖは定速
送給の場合を示しているのでほば一定である＠また、消
耗電（！Ｉ！２の先端がオシレート機構部ｉｉによって
第１図の被溶接材６で形成される開先中でオシレマトさ
れながらアーク４を発生する時、溶接電流の平均値ＩＡ
、実効値ｊＨＢおよび溶接電圧Ｖは第４図（ｂ）、第４
図（Ｃ）、第４図（ｄＪに夫々示すような波形になる。
する＠ 次に第４図（ｅ）に示すよう蜘ワイヤ送給速度Ｖは定速
送給の場合を示しているのでほば一定である＠また、消
耗電（！Ｉ！２の先端がオシレート機構部ｉｉによって
第１図の被溶接材６で形成される開先中でオシレマトさ
れながらアーク４を発生する時、溶接電流の平均値ＩＡ
、実効値ｊＨＢおよび溶接電圧Ｖは第４図（ｂ）、第４
図（Ｃ）、第４図（ｄＪに夫々示すような波形になる。
この場合、第４図（ａ）にその波形を示すオシレート角
度ωに対する溶接電流の平均値ＩＡおよび実効値ＩＢ、
溶接 １電圧Ｖの波形の位相差を０１．θ２．θ、とす
る。
度ωに対する溶接電流の平均値ＩＡおよび実効値ＩＢ、
溶接 １電圧Ｖの波形の位相差を０１．θ２．θ、とす
る。
第５図（ａ）〜第５図（ｅ）は、第４図（ａ） 〜第４
図（ｄ）で示したオンジレート角度ω、溶接電流の平均
値ＩＡ、溶接電流の実効値ＩＥおよび溶接電圧Ｖがフィ
ルター２６．２８．２９．２７を通した後の波形を示す
ものである。これらの図において、オシレート角度ωに
対する溶接電流の平均値ＩＡ２よび実効値■Ｅ、溶接電
圧Ｖの波形の位相差ｔ ｆ）ｓ’−Ｂｚｏ、θ３°とす
る・この時θ１；θ□′、θ２＝θ２°。
図（ｄ）で示したオンジレート角度ω、溶接電流の平均
値ＩＡ、溶接電流の実効値ＩＥおよび溶接電圧Ｖがフィ
ルター２６．２８．２９．２７を通した後の波形を示す
ものである。これらの図において、オシレート角度ωに
対する溶接電流の平均値ＩＡ２よび実効値■Ｅ、溶接電
圧Ｖの波形の位相差ｔ ｆ）ｓ’−Ｂｚｏ、θ３°とす
る・この時θ１；θ□′、θ２＝θ２°。
θ２＝θ３“となるように第２図で示す各フィルタ回路
のＣ・Ｒを調整する＠このよう忙するとフィルタを通し
た後でも各信号間の相対的な位相が変化することがない
。
のＣ・Ｒを調整する＠このよう忙するとフィルタを通し
た後でも各信号間の相対的な位相が変化することがない
。
以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
よれば信号にフィルタを通すことによってノイズの影響
をさけることができ、しかもフィルタの時定数を調整す
ることによって各信号間の位相間係を入力信号のまま、
に保つことができるので、信号を演算しその結果を利用
して溶接線の倣いおよび開先幅の変動適用制御を行う時
安定性を増すことができる◎
よれば信号にフィルタを通すことによってノイズの影響
をさけることができ、しかもフィルタの時定数を調整す
ることによって各信号間の位相間係を入力信号のまま、
に保つことができるので、信号を演算しその結果を利用
して溶接線の倣いおよび開先幅の変動適用制御を行う時
安定性を増すことができる◎
第１図は本発明における溶接回路、検出器等の関係を表
わすブロックダイヤグラム、第２図１、；ｉｌは一次遅
れのフィルタ回路の回路図、第３図・ｉすはその位相特
性図、 ゛ 〜 湘祷１−−−第４図（ａ）〜第４図（ｅ）は各検出器の
出力信号の波形図、第５図（ａＪ〜第５図（８３は各フ
ィルタ回路の出力信号の波形図である。 図 面 中、 ２１１を消耗電極、 ３はチップ、 ４は溶接アーク、 ５は溶接金属、 ６は被溶接材、 １６は電流値検出器、 １７ｔｉ電圧匝検出器、 １８は回転量測定器、 １９は位置検出器、 ３５はディジタル演算器である。 第２図 Ｒ 第３図 ＷＣＲ− 第４図
わすブロックダイヤグラム、第２図１、；ｉｌは一次遅
れのフィルタ回路の回路図、第３図・ｉすはその位相特
性図、 ゛ 〜 湘祷１−−−第４図（ａ）〜第４図（ｅ）は各検出器の
出力信号の波形図、第５図（ａＪ〜第５図（８３は各フ
ィルタ回路の出力信号の波形図である。 図 面 中、 ２１１を消耗電極、 ３はチップ、 ４は溶接アーク、 ５は溶接金属、 ６は被溶接材、 １６は電流値検出器、 １７ｔｉ電圧匝検出器、 １８は回転量測定器、 １９は位置検出器、 ３５はディジタル演算器である。 第２図 Ｒ 第３図 ＷＣＲ− 第４図
Claims (1)
- 消耗！４Ｍを使用し、溶接トーチをオツシレートさせな
がら溶接を行なう交流アーク溶接において、溶接電流、
消耗電極送給速度及びチップと被溶接材との間の電圧を
検出し、かつそれらケミ気的演算回路で演算することに
よって、チップと被溶接材との間の距離をめ、更に溶接
トーチのオツシレートによる上記距離の変化パターンか
ら溶接線に対する上記溶接トーチの相対位置を検出し、
上記相対位を関係が設定どおりになるように、常に制御
してアークが溶接線を自動的に倣うとともに開先幅の変
動に適応できるように制御する制御系に含まれ、上記溶
接電流、消耗電極送給速度、チップと被溶接材との間の
電圧（Ｖ）およびオツシレート位置信号（Ｏ）を検出す
る各検出器の出力信号と仁の出力信号を平滑した後の各
信号の相対的位置関係を同期させるもフィルタで構成し
たことを特徴とする溶接制御用フィルタ群。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10922183A JPS603977A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 溶接制御用フイルタ群 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10922183A JPS603977A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 溶接制御用フイルタ群 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603977A true JPS603977A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14504663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10922183A Pending JPS603977A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 溶接制御用フイルタ群 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603977A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4861259A (en) * | 1987-02-28 | 1989-08-29 | Nissei Jushi Kogyo Kabushiki Kaisha | Mold clamping device |
| JPH042727A (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | カムシャフトの表面硬化処理方法 |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP10922183A patent/JPS603977A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4861259A (en) * | 1987-02-28 | 1989-08-29 | Nissei Jushi Kogyo Kabushiki Kaisha | Mold clamping device |
| JPH042727A (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | カムシャフトの表面硬化処理方法 |
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