JPS6117588B2 - - Google Patents

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JPS6117588B2
JPS6117588B2 JP9605477A JP9605477A JPS6117588B2 JP S6117588 B2 JPS6117588 B2 JP S6117588B2 JP 9605477 A JP9605477 A JP 9605477A JP 9605477 A JP9605477 A JP 9605477A JP S6117588 B2 JPS6117588 B2 JP S6117588B2
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JP
Japan
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sensor
output
groove
output voltage
generated
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JP9605477A
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JPS5431060A (en
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Kiroku Fujiwara
Takeshi Araya
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は開先を有する溶接線を非接触方式によ
り検出し、溶接アークを精度よく溶接線にならわ
せる溶接線自動ならい装置の表示方法に関する。
従来技術では、第1図に示すように開先を横切
つて溶接板上を非接触で往復動するセンサの出力
電圧変化ESの開先両端部の両出力電圧E1,E2
別に設けた基準電圧δを図示のa,b点で交叉さ
せ、センサと連動するセンサ位置検出器(たとえ
ばポテンシヨメータ等)の交叉点a,bに対応す
る出力電圧変化EPのPa,Pbから開先中心位置
Sを算出する(図ではPS=1/2(Pa+Pb))なら い装置において、第1図に示した波形を観測せず
に各種材質、各種継手形状のδを作業者が設定す
ることは困難であり、実用上問題であつた。従来
の方式の回路構成を第2図に示す。δの設定が適
正であつたか否かを判定する部分は全くなく、回
転方向表示部53があるのみである。
すなわち、開先に対して左右,上下に移動可能
な2台の移動台を十字に組み、左右方向の移動台
の可動部に取付けたセンサと一体で移動するセン
サ移動位置検出器(本方式ではポテンシヨメータ
を使用した。)をとりつけた装置において、ポテ
ンシヨメータ出力電圧EPと開先中心位置を中心
に左右にある幅を設けた電圧(EC±d)とをた
えず比較する比較回路9,10とこの(EC±
d)よりさらに広い左右振幅を設定する横方向揺
動限界幅設定用可変抵抗器5,6とEPを比較す
る比較器7,8からタイマ回路11を通して、セ
ンサが開先両端部停止点に来たときのセンサ出力
電圧をホールドするサンプルホールド回路1にタ
イミングパルスを与える。そして、1の出力電圧
から演算―δ回路2を通して第1図の(E1
δ)、(E2―δ)をつくり比較器3を用いて、た
えず左右揺動時のセンサ出力ESと比較を行ない
比較器出力の立上りパルスでホールドパルス発生
回路4の出力として正のパルスを出力とする。い
つぽう、ならい装置のスタート信号をリレー接点
30に与えると、固定抵抗素子29を通してコン
デンサ31は電源電圧Eで充電されていたのが放
電することになり、インバータ32,33が作動
し、横方向駆動モータ回転方向決定回路12はリ
セツト状態となりモータ回転方向決定回路12の
出力A,Bには比較器7,8,9,10に応じて
正のパルスを発生する。この出力A,Bとホール
ドパルス発生回路4の出力の組合せにより2入力
NANDゲート15,16から出力として負のパル
スをとり出し、ダイオード素子18,21、ツエ
ナーダイオード素子19,22、固定抵抗素子1
7,20を介してポテンシヨメータホールド用タ
イミングパルスSH1,SH2としている。同図で表
示回路として実用化されているのは、回転方向表
示部53(点線部)であり、δが適正であつたか
否かに無関係に回転方向を表示している。
すなわち、演算―δ回路2の作用で発生する2
入力NANDゲート15,16からの負のパルスと
タイマ回路11の*CL、モータ回転方向決定回
路12のA,Bを利用した表示方式となつていな
いため、δがどこにあつてもよいことになる。
同図では、Bと*CLが正パルスのとき2入力
ANDゲート35の出力が正パルスとなり、ダイ
オード素子38、固定抵抗素子37、ツエナーダ
イオード素子40を通してトランジスタ45,5
1を導通させ−Xに出力を発生する。この場合、
固定抵抗素子43,47,49は、トランジスタ
の電流制限用である。+Xについても同様であ
り、この場合は、Aが正パルス、*CLが正パル
スのときに限られる。これらの動作線図が第3図
(説明は省略する)であり、−X,+Xの波形にお
いて正パルスのとき、たとえば、第2図の−X,
+Xからホトダイオード素子(図示せず。)をア
ース間につなげば、回転方向の表示が可能とな
る。
本発明は、この種のならい装置で必要なのは、
横方向揺動モータの回転方向表示ではなく、セン
サ出力電圧とδが正常な位置で交つているか否か
を表示することにあることに鑑み、センサ位置検
出器の出力をホールドするタイミングパルスに着
目し、このタイミングパルスと横方向駆動モータ
回転方向決定回路出力とタイマ回路出力とからセ
ンサ出力電圧とδが正常な位置で交つているとき
のみ、正パルスを発生する回路構成にした。
以下、この発明の一実施例を第4図に従つて、
具体的に説明する。第4図の一点鎖線部分が本発
明に係る表示回路部である。鎖線部以外は第2図
と同一であるので説明は省略する。
第4図について説明する前に第6図から第8図
によつて本発明に係わる基本的事項について説明
する。
第6図は、機械的構成部を示したものである。
53は溶接を行なおうとする金属板54,54′
でできた開先である。キヤリツジ55で溶接線と
ほぼ平行に設定されたレール56上を横方向移動
台57、高さ方向移動台58を塔載して移動する
ものである。これらの移動台57,58は一端に
設けられた駆動モータ59を正転あるいは逆転す
ることによりネジ軸60を介して移動部61が右
方向あるいは左方向に移動するようになつてい
る。横方向移動台57は、高さ方向移動台58に
取付けられている。移動部61には開先検出用非
接触センサ62が腕63を介して取付けられてい
る。センサ62は、キヤリツジ55の溶接線方向
の移動に対し駆動モータ59の正逆回転の繰返し
動作により開先の幅をカバーするように左右方向
の揺動64をくりかえす。また、センサ62の動
きは、移動台57に取付けられた位置検出器(図
示してない)により常にその位置が検出できるよ
うになつている。
第7図は、非接触センサの出力電圧と位置の関
係を示したものである。溶接板54から溶接板5
4′にセンサ62を一定高さで動かしたとき、セ
ンサ出力はE1からE2まで開先形状に対応して変
化するのでセンサ出力のある電圧を設定すればそ
の電圧と一致するセンサ62の位置が決まる。
第8図は、溶接線ならい動作を説明するための
動作線図である。この図の横軸はセンサ移動に対
する時間経過を示したものである。ESはセンサ
出力電圧、EPは横方向の位置を検出するための
ポテンシヨメータの出力電圧、CLは横方向移動
台駆動モータの停止区間を示すクロツクパルス、
+XS―XSは横方向移動台駆動モータの回転して
いる区間を示す電圧、SHSはセンサ揺動停止時セ
ンサ出力電圧をホールドするためのクロツクパル
ス、SH1P・SH2Pは開先中心位置を求めるための
ポテンシヨメータ出力電圧EPをホールドするタ
イミングパルス、PSは開先中心位置を示す出力
電圧、Gyはセンサが揺動を停止したとき高さ方
向位置修正パルス、+Y・−Yはセンサ高さ方向
修正用駆動モータ印加電圧をそれぞれ示す。図で
センサ揺動の1往復はE1からE1までの間で示さ
れている。SHSのクロツクパルスでセンサが溶接
板54の側で停止しているときのセンサ出力電圧
E1をサンプルホールドし、その値からあらかじ
め任意に設定できる基準電圧δを引いた値すなわ
ち(E1―δ)なる値を設定する。(センサの出力
電圧が反転している場合は、F1+δなる値を設
定する)この値を設定した後に揺動の往復動のう
ち往動作に移り、センサが開先を横切る方向に移
動すると(E1―δ)と交鎖する個所が存在す
る。この交鎖点でポテンシヨメータ出力電圧P1
ホールドするタイミングパルスSH1Pを発生さ
せ、ポテンシヨメータ出力電圧をホールドする。
つぎにセンサが開先を横切つて溶接板54′に達
したときのセンサ出力電圧をE2とすれば、溶接
板54上と同様にこのE2をサンプルホールドパ
ルスSHSのタイミングパルスでホールドし、E2
δを設定し、(E2―δ)と交鎖する位置における
ポテンシヨメータ出力電圧をSH2Pのタイミング
パルスでホールドする。
上記2回のサンプルホールドしたポテンシヨメ
ータ出力電圧の和を1/2倍してPSを求める。この
場合、PS出力は、必ず前にサンプルホールドし
たポテンシヨメータ出力電圧を利用して算出する
ように回路構成をとるとセンサの1往復動作で2
回、PS出力を修正することができる。実際の構
造物では、組立時に溶接部開先に目違い量を生じ
るが、この場合1往復動作の両端部でセンサの検
出高さを一定にするように高さ調整をすれば、開
先中心位置の検出誤差は小さくなり、ならい精度
が向上する。このように、1個の非接触センサを
溶接部開先を横切るように連続的に往復動させた
とき、開先両端部(センサ揺動停止時)における
センサ検出出力信号(アナログ信号)を求め、こ
れらセンサ検出出力信号よりさらにδだけ低い値
をあらかじめ設けておき、センサ揺動時の検出出
力信号がこの値と一致したときのセンサ位置をポ
テンシヨメータ等の変位測定装置で検出する。そ
して、その検出位置を出力し、溶接トーチの位置
制御に利用するか一般のならい動作のための信号
として利用する。また、溶接板の組立精度や開先
寸法加工精度に基因して生じる溶接部開先での目
違い量に対しても高ならい精度を得るために、セ
ンサが開先両端部にきたときの両板面上でセンサ
の板面からの検出高さ位置修正を行ない、センサ
の検出高さ変化による開先中心位置の検出誤差を
最小にしている。なお、この場合、位置修正装置
は移動台を利用して横方向と高さ方向の2個1組
で行なう方式をとつている。
次に第4図にもどつて、表示回路部34は、2
入力NANDゲート13,14,27、R―Sフリ
ツプフロツプ23,24、J―Kフリツプフロツ
プ25,26、インバータ28,32,33、固
定抵抗素子29、コンデンサ31およびリレー接
点30から構成されている。第4図を用いて第5
図の動作説明をする。
横方向駆動モータ回転方向決定回路12の出力
A,Bは第5図のA,Bに示す方形波で互に逆転
している。Aの正パルス区間でCは負のパルス
を、Bの正パルス区間でDは負のパルスをそれぞ
れ発生する。このとき、2入力NANDゲート1
3,14の出力RFF1,RFF2は、Aの立上りで
RFF1の負のパルスをBの立上りでRFF2の負の
パルスをそれぞれ発生する。そしてR―Sフリツ
プフロツプ23の出力FF1は、Cの立下りで立上
り、RFF1の立下りで立下がる方形波を発生す
る。同様にR―Sフリツプフロツプ24の出力
FF2は、Dの立下りで立上り、RFF2の立下りで
立下がる方形波となる。J―Kフリツプフロツプ
25の出力RDYAは、FF1がハイレベルでかつ
RFF2の立上りでハイレベルとなる。同様にJ―
Kフリツプフロツプ26の出力RDYBは、FF2
ハイレベルでかつRFF1の立上りでハイレベルと
なる。結局、インバータ28の出力RDYは、
RDYAとRDYBが同時にハイレベルとなる領域で
ハイレベルとなる。第5図実線で示した波形は、
正常にδがセンサ波形と交るときに生じる波形で
あるが、δの設定が適切でないと第5図点線で示
すように各部の波形がなるから、RDYのハイレ
ベル区間のみを取出し正常動作区間として、第4
図RDY端子とアース間にホトダイオード素子等
で表示をする手段をとれば、正常動作区間の表示
が可能となる。また、このRDY出力信号のハイ
レベルで溶接アークを発生させ、ロウレベルでア
ークを遮断するように回路構成をとれば、自動溶
接機のアーク開閉信号として使用も可能であり、
確実なならい動作が行なえることになる。
本発明の表示手段により作業者のδ設定の労力
が軽減される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、開先を横切つて移動するセンサの出
力電圧とセンサ位置検出器出力電圧の関係を示す
図、第2図は、従来のならい装置におけるセンサ
横方向移動時の回転方向を表示する表示回路図、
第3図は、第2図の動作線図、第4図は本発明を
実施するための制御回路ブロツク図、第5図は、
本発明の内容を表わす動作線図、第6図は機構
図、第7図はセンサの出力電圧と位置の関係図、
第8図は動作線図をそれぞれ示すものである。 1…サンプルホールド回路、2…演算―δ回
路、3,7,8,9,10…比較器、4…ホール
ドパルス発生回路、5,6…横方向揺動限界幅設
定用可変抵抗器、11…タイマ回路、12…横方
向駆動モータ回転方向決定回路、13,14,1
5,16,27,35,36…2入力NANDゲー
ト、17,20,29,37,41,43,4
4,47,48,49,50,…固定抵抗素子、
18,21,38,39…ダイオード素子、1
9,22,40,42…ツエナーダイオード素
子、45,46,51,52…トランジスタ、2
8,32,33…インバータ、30…リレー接
点、31…コンデンサ、34…表示回路部、53
…回転方向表示部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶接板の開先を横切つて溶接板上を非接触で
    往復動するセンサの開先両端部の両出力電圧
    E1,E2に別に設けた基準電圧δを加えて、E1
    δ,E2―δを設定し、センサ出力電圧ESがE1
    ―δ,E2―δに等しくなつたときのポテンシヨ
    メータの出力電圧P1,P2から(P1+P2)/2を求
    めてこの値を開先中心位置の出力電圧PSとし、
    あらかじめ設定されたセンサ揺動中心位置を示す
    ポテンシヨメータの出力電圧EPと前記開先中心
    位置の電圧PSとの偏差を求め、この偏差がなく
    なるようにセンサ揺動中心位置を修正しながら開
    先をならう溶接線自動ならい方法において、セン
    サの往復動を示す出力信号から開先両端部で往復
    動ごとに揺動開始点にセンサを停止する信号パル
    スをつくり、この揺動開始点のセンサ停止期間に
    取込んだδ及びセンサ出力電圧E1,E2より演算
    で求めたE1―δ,E2―δと往復揺動時のセンサ
    出力電圧ESを比較して、揺動時のセンサ出力電
    圧ESとE1―δ,E2―δの交点で信号を発生せし
    め、PSが正常か否かを、当該交点で発生せしめ
    た信号とセンサの往復動を示す出力信号とからセ
    ンサの往復動ごとに前記ESとE1―δ,E2―δの
    交点より次の同一揺動方向開始点までの区間出力
    信号をつくり、当該区間信号出力と前記センサ揺
    動開始点のセンサ停止信号パルスの両者が往復動
    ごとに発生しているときのみPSが正常であると
    判断し、どちらか一方又は両者が発生していない
    場合にはPSが正常でないと判断して、溶接線自
    動ならいの動作継続及び停止を表示するようにし
    たことを特徴とする溶接線自動ならい装置の表示
    方法。
JP9605477A 1977-08-12 1977-08-12 Displaying method for automatic weld line tracer Granted JPS5431060A (en)

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JP9605477A JPS5431060A (en) 1977-08-12 1977-08-12 Displaying method for automatic weld line tracer

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JP9605477A JPS5431060A (en) 1977-08-12 1977-08-12 Displaying method for automatic weld line tracer

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Publication Number Publication Date
JPS5431060A JPS5431060A (en) 1979-03-07
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ID=14154730

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JP9605477A Granted JPS5431060A (en) 1977-08-12 1977-08-12 Displaying method for automatic weld line tracer

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JP (1) JPS5431060A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6148695A (ja) * 1984-08-07 1986-03-10 ザ.ロツクフオ−マ−.カンパニ− ダクトの連結装置及びこれに使用するコ−ナコネクタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6148695A (ja) * 1984-08-07 1986-03-10 ザ.ロツクフオ−マ−.カンパニ− ダクトの連結装置及びこれに使用するコ−ナコネクタ

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JPS5431060A (en) 1979-03-07

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