JPS61202777A - 溶接線倣い制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は被溶接物の形状に伴って変化する溶接ｔｆｌあ
るいはアーク電圧を利用して溶接トーチを溶接線に沿っ
て倣い制御する方法に係り、特に高速浴接時に精度良く
倣うのに好適な溶接線倣い制御方法に関する。

〔発明の背景〕

電磁石を用いてアークを揺動させて、この時の溶接電流
またはアーク電圧の変化を利用して溶接線を倣う方法の
例として米国特許３２０４０８１号がある。しかし、こ
の方法では電磁石に供給する、溶接ビード品質を考慮し
た最適電流波形および検出信号の処理方法については配
慮されておらず実用的ではない。一方、従来のように溶
接トーチを機械的に揺動する方法では機械系の制約や精
度の面から、揺動周波数が例えば３Ｈｚ精度と低く、そ
のため、高速溶接には適用できないという問題点がめっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような事柄に鑑みてなされたものであり
、その目的は高速溶接時でも精度よく溶接線を倣う方法
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は被溶接物の形状に伴って変化する溶接ｔｉある
いはアーク電圧を利用して溶接トーチを溶接線に沿って
倣い制御する方法において、溶接アークの近傍に電磁石
を設け、該電磁石に休止期間を有する交番電流を供給し
て溶接線方向に交番磁界を発生させてアークを高速で左
右に揺動させ、この時の溶接電流又はアーク電圧を検出
し、この検出信号とあらかじめ設定した基準値とを比較
し、この差動信号に応じて溶接トーチ位置を制御するこ
とにより、高速溶接時でも精度良く溶接線を倣うように
し友ものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。第１図において、１は溶接電源、２は溶接トーチ、
３は電極ワイヤ、４はアーク、５は被溶接物、６は電磁
石、７は電磁石制御回路、８は電流検出器、９はフィル
タ回路、１０．１１は検出信号タイミング回路、１２．
１３は基準値発生回路、１４．１５は比較回路、１６．
１７は差動信号タイミング回路、１８は溶接ロボット、
１９は溶接ロボット制御回路である。

次に上記実施例の制御動作について説明する。

溶接電源１から直流電圧が出力されると、電極ワイヤ３
と被溶接物５の間にアーク４が発生する。

この時、電磁石制御回路７より第２図に示すように休止
期間ｔを有する交番電流を、溶接線方向に沿って設けた
電磁石６に供給すると、この電磁石６によってアーク４
の近傍に交番磁界が発生する。

この交番磁界によりアーク４は溶接線を横切る方向に揺
動される。一般にアークの外部磁界に対する周波数応答
は数１０ＫＨｚなので、第２図のような交番電流による
磁界にも十分追従でき、したがってアークの揺動周波数
を高くすることが可能である。また第２図に示すように
休止期間ｔを設けることにより、電磁石の電力損失と、
それに伴う発熱を防止することができるほか、アークの
揺動に伴って生じる溶接ビードの不均一さを極力押える
ことができ、溶接品質の向上が図れる。

溶接電流は溶接電流検出器８で検出し、フィルタ回路９
で電流波形の有効成分を検出する。まｔ検出タイミング
回路１０．１１は電磁石制御回路７からのタイミング信
号によシ、電磁石に電流が供給されている期間のみ、フ
ィルタ回路９からデータを取込む。例えば第２図におい
て、電磁石に供給される電流がプラスの場合には検出信
号タイミング回路１０にデータを取り込み、マイナスの
場合には１１にデータを取り込む。取シ込んだデータは
比較回路１４．１５により、あらかじめ基準値発生回路
１２および１３で設定し次データと比較する。比較した
データは差動信号タイミング回路１６．１７で少なくと
も２回以上のデータを積分し平均化してデータの信頼性
を高め、そのデータを、電磁石制御回路７からのタイミ
ング信号、すなわち電磁石に電流が供給されていない期
間ｔに溶接ロボット制御回路１９に出力する。この信号
により、溶接ロボット制御回路は溶接トーチの倣い動作
を修正する。例えば、差動信号タイミング回路１６の信
号によシ溶接線方向に直角方向の位置修正を行い、一方
、同様に差動信号タイミング回路１７の信号によシ、溶
接線方向に垂直方向の位置修正をそれぞれ行うことによ
って精度良く溶接線を倣うことができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、アーク近傍に設けられ文
型磁石に、休止期間を有する交番電流を供給してアーク
を高速で揺動させることによシ、電磁石の電力損失が少
なく、かつビード形状をそこなうことなく溶接線倣い制
御に必要なデータを高速でサンプリング、処理できるの
で、従来、機械式の揺動倣い方法では実現で＠なかつ友
、とくに薄板での高速溶接時の溶接線倣い制御を精度良
く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の回路図、第２図は実施
例における電磁石に供給する交番電流の波形図である。 ６・・・電磁石、７・・・電磁石制御回路、９・・・フ
ィルタ回路、１０．１１・・・検出信号タイミング回路
、１２．１３・・・基準値発生回路、１４．１５・・・
比較回路、１６．１７・・・差動信号タイミング回路。 第　１　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被溶接物の形状に伴つて変化する溶接電流あるいは
   アーク電圧を利用して溶接トーチを溶接線に沿つて倣い
   制御する溶接線倣い制御方法において、溶接線方向に沿
   つて溶接トーチのまわりに電磁石を設け、該電磁石に休
   止期間を有する交番電流を供給してアークを溶接線と直
   角方向に揺動させ、アーク揺動時の左右の電流値又はア
   ーク電圧値を検出し、この検出信号とあらかじめ設定さ
   れた基準値とを比較し、この差動信号に応じて溶接トー
   チ位置を制御し、溶接線を倣うことを特徴とする溶接線
   倣い制御方法。 ２、前記差動信号は少なくとも２回以上積分し平均化さ
   れた値であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の溶接線倣い制御方法。