JPS6311105B2 - - Google Patents

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JPS6311105B2
JPS6311105B2 JP21864183A JP21864183A JPS6311105B2 JP S6311105 B2 JPS6311105 B2 JP S6311105B2 JP 21864183 A JP21864183 A JP 21864183A JP 21864183 A JP21864183 A JP 21864183A JP S6311105 B2 JPS6311105 B2 JP S6311105B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torch
groove
swinging
swing
axis
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.)
Expired
Application number
JP21864183A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60111777A (ja
Inventor
Hiroichi Nomura
Juji Sugitani
Yasuro Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP21864183A priority Critical patent/JPS60111777A/ja
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Publication of JPS6311105B2 publication Critical patent/JPS6311105B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、トーチを母材の溶接線方向に倣わ
せながら母材を自動的に溶接するアーク溶接方法
に関するものである。
自動アーク溶接に関して、特公昭57−3462或い
は特開昭57−36075号公報には、トーチを開先内
でその幅方向に揺動させながらアーク特性の変化
を検出することにより、トーチの先端と母材との
間隔を一定にさせてアークの安定を図ると共に、
トーチの高さ方向の位置変化をトーチ揺動の反転
制御に用い、トーチを母材の溶接線方向に追従さ
せるというトーチの開先倣い制御を行なういわゆ
るアークセンサー方式が開示されている。このア
ークセンサー方式のアーク溶接方法は、開先倣い
と共に揺動幅の制御をも行ない得る有用な方法で
ある。
ところでこの方法は、第1図に示すように、被
溶接母材1a,1b間の開先100の左右壁面1
01,102におけるトーチ3の高さ方向の位置
変化Hをトーチ揺動の反転制御に利用する為、最
終層の溶接などのように、開先エツジ103,1
04を越えてさらに外方向に揺動ストロークが必
要な場合、揺動幅が不足して所望の溶接結果が得
られないという欠点があつた。
この発明は、上述のような観点から、アークセ
ンサー方式の溶接で開先エツジを越えて揺動が必
要な場合においても、開先壁位置基準とした開先
倣いを行なわせつつ十分な揺動幅を確保できるア
ーク溶接方法を提供することを目的とするもので
ある。
すなわちこの発明のアーク溶接方法は、トーチ
と開先との間隔を一定に保つ制御を行ないながら
溶接線に沿つてトーチを進行させると共に、前記
トーチを開先の幅方向に揺動させながら開先の溶
接を行なうアーク溶接方法において、トーチの高
さ変位と揺動方向位置とを計測し、開先内をその
幅方向に揺動するトーチの高さ変位が、開先の壁
面において予め設定した値に達した時の前記トー
チの揺動方向位置を基点として、前記開先に対し
て予め設定されたトーチの揺動の設定移動幅から
前記トーチの揺動の方向反転位置を定め、前記ト
ーチが前記反転位置に到達した時にその揺動方向
を反転させ、このような反転動作を繰り返しなが
ら溶接することに特徴を有するものである。
次にこの発明の実施例を図面と共に説明する。
第2図は、この発明の原理を示す説明図で、開
先面内でのトーチの動きを示す。第3図は、同じ
くトーチの動きを時間軸と共に示したもので、ト
ーチのX軸(揺動軸)位置の経時変化の軌跡イ
に、Y軸(高さ方向の移動軸)の変位波形ロとト
ーチのX軸位置をメモリーするタイミングを示す
タイミングパルス波形とを添画してある。
第2図の点線Pは、トーチ3の揺動軌跡を示す
が、トーチ3がその揺動により開先の一方端L方
向に移動するに従つてトーチ3の電極2の先端と
母材1との間の距離を一定にする制御(定アーク
長制御)によりトーチを開先の壁面101に沿つ
て上昇させ、トーチ3の高さ方向Yの位置を示す
値が、予じめ設定した値Hに達した時(尚、この
時、後述のY軸ポテンシヨメーターの出力e0とす
る。)、即ち、第2図に示すように、C1点におい
て、トーチの揺動方向Xの位置を記憶させると共
に、この記憶した値を基点として、予め設定され
た左行きの設定移動幅lWLに達したD1点で揺動方
向を反転させ、次に右行きの設定移動幅lWRによ
つてA1点において再び揺動方向の反転を行なわ
しめる。以下、第3図に示すようにC2,C3,C4
……Cn各点でのX軸方向位置を挙準として、左
(L)端では、D2,D3,D4,……Dn、右(R)
端では、A2,A3,……An、の各点で順次反転動
作を繰り返し行なうことにより、トーチ倣いと溶
接ビード形成が行なわれる。
第4図にはこの発明を実施するための制御系の
一例が示されている。第4図において、トーチ3
は開先100の幅方向に揺動されるが、この時、
電極2の先端と母材1a,1bの開先壁面との間
隔変化が、例えばアーク電圧検出器4により電圧
変化として検出される。アーク電圧検出器4によ
り検出された値は差動増幅器6によつて、電圧基
準値(アーク長基準値)設定器5の基準値と比較
され、その偏差が0となる如くY軸モーター制御
器7を介して、Y軸ブロツク8に取り付けられた
Y軸モーター9を制御する。Y軸モーター9はそ
の回転によつてトーチ3の支持ブロツク8aを上
下移動させ、またY軸ブロツク8自体、X軸モー
ター19により左右に揺動される。これにより電
極2は母材1a,1bにおける開先面に沿つて一
定の間隙を保ちつつ揺動する。
このように揺動するトーチ3の高さ方向におけ
る変化量は、Y軸ポテンシヨメーター10により
トーチ高さ信号11として出力される。トーチ高
さ信号11は、前述の設定高さ変位Hを与える反
転基準値設定器12から出力されるe0なる値の基
準値信号13と比較器14で比較されて、両者の
値が一致した時、比較器14からパルス信号15
を発生するようになつている。この信号15は、
メモリー回路16に送られ、瞬時にその時のX軸
ポテンシヨメータ22の出力23つまり前記トー
チのX軸方位置を記憶すると共に、この記憶値
と、前記lWLおよびlWRを与える移動幅設定器2
6,27の出力とから差動増幅器24,25によ
つて左端Dnと右端An点での前記トーチの揺動方
向の反転位置が演算される。この演算出力値3
2,33は、X軸ポテンシヨメータ22の位置信
号23と比較器28,29で各々比較され、各比
較器28,29は両入力が一致したとき各々トー
チ揺動方向の反転信号30,31をX軸モーター
制御器17に送る。X軸モーター制御器17はこ
の反転信号を受けたときにX軸モーター19への
入力電圧18の極性を交互に変えて、トーチ3の
揺動方向を反転せしめる。ここでメモリー回路1
6にトーチ揺動のX軸方向位置が記憶されるの
は、第2図および第3図の場合では右から左方向
に向つている時に行なわれる。従つて、X軸モー
ター制御器17へのトーチ揺動方向反転信号とし
ては、左端Dnに相当した時に信号31が、右端
Anに相当した時信号30が入力され、これが
各々揺動方向の反転信号となり、トーチの揺動方
向を変換する。上記説明では、左側開先壁におい
て基準となるトーチのX軸方向位置の記憶が行な
われたが、右側の開先壁においてもlWL,lWRの値
を適正値に調整設定することにより同様にして制
御をおこなうことができる。
また開先の左右両端で上記の制御を行なうこと
もでき、この際には、第4図の破線ブロツク部を
第5図の破線ブロツク部のように変更すればよ
い。
この場合には、開先の両端でトーチの高さ信号
11が基準値信号13と一致した時に発生するパ
ルス信号によつて、右端および左端それぞれのX
軸位置をメモリー16に記憶し、その記憶値と予
じめ定められた開先外方への移動幅設定器26,
27の設定信号とにより揺動方向の反転位置を差
動増幅器24,25で各々演算する。さらにその
各演算値と、トーチX軸方向位置信号23とを比
較器28,29で比較し、右端又は左端において
演算値とトーチX軸方向位置信号23とが一致し
た時に発生するパルス信号30又は31によつ
て、揺動方向の反転制御を行ない、この制御を繰
り返し行なうことにより開先両端において開先な
らい制御を行いながら最終層のような開先幅より
大きい幅のビードを形成する。
本実施例では、一般の開先の例について示した
が、第2図に示す開先壁面をたとえば肉盛溶接ビ
ードのような止端面と見たてれば判るように、各
種の態様に同様に適用できることは言うまでもな
い。
以上に述べたように本発明によれば、開先エツ
ジを超えて開先幅よりも広幅のビードを形成し得
るアークセンサー方式の溶接が達成でき、多層ア
ーク溶接の全自動化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はアークセンサー方式の開先倣い制御の
原理を示す説明図、第2図は本発明の開先倣い制
御の原理を示す説明図、第3図は本発明によるト
ーチの開先内での動きの軌跡とトーチ高さ変位お
よび記憶タイミングを経時的に示す説明線図、第
4図は本発明の一実施例に係る制御系のブロツク
図である。第5図は別の実施例の要部を示すブロ
ツク図である。 1a,1b……母材、2……電極、3……トー
チ、4……溶接電圧検出器、5……電圧基準値発
生器、6……差動増幅器、7……Y軸モーター制
御器、8……Y軸ブロツク、9……Y軸モータ
ー、10……Y軸ポテンシヨモーター、11……
トーチ高さ位置信号、12……基準値設定器、1
3……基準値信号、14……比較器、15……パ
ルス信号、16……メモリー回路、17……X軸
モーター制御器、18……X軸モーター制御信
号、19……X軸モーター、20……X軸ブロツ
ク、21……X軸移動速度設定器、22……X軸
ポテンシヨメーター、23……トーチX軸方向位
置信号、24,25……差動増幅器、26,27
……揺動幅設定器、28,29……比較器、3
0,31……トーチ揺動方向反転信号、32,3
3……揺動方向反転位置出力値。尚、図中同一符
号は同一または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 トーチと開先面との間隔を一定に保つ制御を
    行ないながら溶接線に沿つてトーチを進行させる
    と共に、前記トーチを開先の幅方向に揺動させな
    がら開先の溶接を行なうアーク溶接方法におい
    て、トーチの高さ変位と揺動方向位置とを計測
    し、溶接線に沿つて移動しながらその開先の幅方
    向に揺動するトーチの高さ変位が開先の壁面にお
    いて予め設定した値に達した時の前記トーチの揺
    動方向位置を記憶し、この記憶位置を基点にし
    て、別に予め設定されたトーチの揺動の設定移動
    幅から前記トーチの揺動の方向反転位置を定め、
    前記トーチが前記反転位置に到達したときにその
    揺動方向を反転させ、このような揺動反転動作を
    繰り返しながら溶接することを特徴とするアーク
    溶接方法。 2 開先の片側の壁面においてのみ、前記トーチ
    の高さ変位が予め定められた値に達したときのト
    ーチの揺動方向位置を記憶し、この記憶値をもと
    に開先両端でのトーチの揺動方向の反転を位置を
    定める特許請求の範囲第1項に記載のアーク溶接
    方法。 3 開先の両側の壁面のそれぞれにおいて前記ト
    ーチの高さ変位が予め定められた値に達したとき
    のトーチの揺動方向位置をそれぞれ記憶し、この
    各記憶値をもとに開先両端のそれぞれでトーチの
    揺動方向の反転位置を定める特許請求の範囲第1
    項に記載のアーク溶接方法。
JP21864183A 1983-11-22 1983-11-22 ア−ク溶接方法 Granted JPS60111777A (ja)

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JPS60111777A JPS60111777A (ja) 1985-06-18
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JPS6289576A (ja) * 1985-10-15 1987-04-24 Kobe Steel Ltd ア−ク溶接における開先倣い制御法

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