JP4475603B2 - Copy welding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、溶接対象2材の間の開先又は該2材が形成する隅である溶接領域を自動検知して該溶接領域にト−チを倣わせる自動倣い方式の自動溶接装置に関する。 The present invention relates to an automatic copying apparatus that automatically detects a groove between two materials to be welded or a corner formed by the two materials and causes the welding region to follow the torch.
例えば、造船における船体の建造,橋梁の製造,大型タンクの建造,あるいは他の鉄鋼構造物の製造又は建造において、突き当てられた2枚の鋼板間の開先、又は、交叉する2枚の鋼板間の隅(コ−ナ)の溶接を行う場合、溶接を行いながら溶接線(開先又は隅の延びる方向)に沿って溶接台車を走行させ、台車に搭載した溶接ト−チで溶接線を自動溶接する。溶接ト−チを溶接線に直交する方向に往復駆動して広いビ−ド幅を形成するオシレ−ション(揺動)溶接が行なわれる場合もある。この種の溶接は、長距離を連続して行なうことが多く、溶接が進む(溶接行程が長くなる)に従い、溶接トーチの溶接ねらい位置が、溶接開始時において設定したねらい位置より溶接線と直交する方向にずれてしまい、ビードの片寄りによる溶接不良となることがある。従って、溶接トーチのねらい位置が常に開先の所定位置に向うように、開先の位置および形状にあわせて溶接トーチの位置制御(倣い制御)を行う必要がある。 For example, in the construction of hulls in shipbuilding, in the manufacture of bridges, in the construction of large tanks, or in the manufacture or construction of other steel structures, the gaps between the two abutted steel plates or the two steel plates that intersect When welding the corners between the corners, the welding carriage is run along the welding line (groove or the direction in which the corner extends) while welding is performed, and the welding line is mounted with the welding torch mounted on the carriage. Automatic welding. In some cases, oscillation welding (oscillation) welding is performed in which the welding torch is driven back and forth in a direction perpendicular to the welding line to form a wide bead width. This type of welding is often performed over long distances, and as welding progresses (the welding process becomes longer), the welding target position of the welding torch is orthogonal to the weld line from the target position set at the start of welding. May be displaced in the direction of welding, resulting in poor welding due to bead displacement. Therefore, it is necessary to perform position control (copying control) of the welding torch in accordance with the position and shape of the groove so that the intended position of the welding torch is always directed to the predetermined position of the groove.
このような問題を解決する為、従来知られている方法のうち、タッチセンサを用いた倣い方法がある。これは、溶接を行う前に、溶接台車を開先に沿って駆動(y方向)し、溶接台車に装着されたタッチセンサを用いて開先幅(x方向)および位置(中心位置:x方向)を計測し、開先の中心位置に溶接トーチのオシレーション中心位置を合わせる。特許文献1は、2個の接触子をアームの両端で支持し、アームの中間点を回転軸で支持し、この回転軸に回転角検出用のポテンショメータと電気モータを連結し、アームを往復回転させて各接触子が開先面にあたったときの回転角を検出して開先中心位置を算出する開先位置検出を開示している。特許文献2は、センサワイヤをセンサオシレーション機構で開先幅方向に往復駆動して、センサワイヤが開先面の一方と他方に接触したときの各オシレーション位置を検出して開先中心位置を算出してトーチオシレーションの中心位置を開先中心位置に合わせる倣い溶接装置を開示している。
In order to solve such a problem, there is a copying method using a touch sensor among conventionally known methods. This is because before welding is performed, the welding carriage is driven along the groove (y direction), and the groove width (x direction) and position (center position: x direction) are measured using a touch sensor attached to the welding carriage. ) And align the oscillation center position of the welding torch with the center position of the groove. In
また、アークセンサを用いた倣い方法としては、溶接時に開先溝内で溶接トーチを開先の幅方向xにオシレートさせ、開先の両壁面に対するアーク電圧の変化を計測し、その値から開先の両壁面位置(x)をわりだし、両壁面位置(x)の中間点(通常の場合開先中心)にオシレ−ト中心を合わすように溶接トーチ位置を補正する。その他、開先をカメラで撮影して画像処理により開先幅および位置を算出する光学的な方向ならびにタッチセンサに代えて変位計などの非接触センサを用いる方法なども提案されている(例えば特許文献3および4)。
As a copying method using an arc sensor, the welding torch is oscillated in the groove width direction x in the groove groove during welding, the change in arc voltage with respect to both wall surfaces of the groove is measured, and the value is opened from that value. The position of the both wall surfaces (x) is separated, and the welding torch position is corrected so that the center of the oscillate is aligned with the intermediate point between the wall surface positions (x) (usually the groove center). In addition, an optical direction in which a groove is photographed with a camera and the groove width and position are calculated by image processing, and a method using a non-contact sensor such as a displacement meter instead of a touch sensor have been proposed (for example, patents).
タッチセンサは構造が簡単でメンテナンスが容易であり、また、交換コストが低いので、溶接機の使用操作が簡略で使用前後のメンテナンスも容易である。しかし、センサワイヤ或いは接触子装着アームの1往復駆動又は1往復回転で1回の開先幅検出となるので、1回の開先中心位置検出に時間がかかる。台車走行の間往復動を連続して継続すると、センサオシレーション機構の消耗が早く、また、トーチオシレーションに共振あるいは干渉を及ぼす可能性もある。 The touch sensor has a simple structure and is easy to maintain, and since the replacement cost is low, the use operation of the welding machine is simple and the maintenance before and after use is easy. However, since one groove width is detected by one reciprocating drive or one reciprocating rotation of the sensor wire or contact mounting arm, it takes time to detect one groove center position. If the reciprocating motion is continuously continued during the traveling of the carriage, the sensor oscillation mechanism is consumed quickly, and there is a possibility of causing resonance or interference in the torch oscillation.
本発明は、安価な自動倣い溶接装置を提供することを第1の目的とし、高い倣い精度維持のためのメンテナンスが簡易な自動倣い溶接装置を提供することを第2の目的とする。 The first object of the present invention is to provide an inexpensive automatic copying welding apparatus, and a second object of the present invention is to provide an automatic copying welding apparatus that can be easily maintained for maintaining high scanning accuracy.
(1)溶接対象2材の間の開先又は該2材が形成する隅である溶接領域(Ow)が延びる方向yに走行する台車(20);
該台車に搭載され前記溶接領域を溶接するためのトーチ(32L,32T);
前記台車上において前記トーチを支持し、y方向に交叉するx方向に駆動するトーチ駆動機構(30L,30T);
前記台車に搭載され、溶接時の台車移動方向に関して前記トーチより上流側に位置し、前記溶接領域で前記溶接対象2材の両者に、台車移動方向(y)の同一位置で、同時に接触することができる接触子(1)と、該接触子を支持しそのx方向の移動、ならびに、x,y方向の両者に交叉するz方向の移動、を検出する、前記トーチ(32L,32T)およびトーチ駆動機構(30L,30T)とは分離したx,z移動検出器(2)と、を含む接触センサ(1,2);
前記トーチ駆動機構(30L,30T)とは別体であって、前記x,z移動検出器を支持して、x,z方向に駆動するセンサ駆動機構(23,21);
前記x,z移動検出器のx,z移動検出信号(A〜D)に基づいて検出した移動の方向と同方向への駆動を指示するx,z駆動指示信号(Sxup/Sxdown,Szup/Szdown)を生成し前記センサ駆動機構を介して前記x,z移動検出器を駆動する、センサ倣い制御手段(3〜11x,3〜11z);および、
該センサ倣い制御手段が生成した前記x駆動指示信号(Sxup/Sxdown)に応答して、前記センサ倣い制御手段(3〜11x,3〜11z)とは別個に、前記トーチ駆動機構(30L,30T)を介して前記トーチのx方向位置をずらすトーチ倣い制御手段(6L〜15L, 6T〜15T);
を備える倣い溶接装置。
(1) A carriage (20) that travels in a direction y in which a groove between two materials to be welded or a welding region (Ow) that is a corner formed by the two materials extends;
A torch (32L, 32T) mounted on the carriage for welding the welding region;
A torch drive mechanism (30L, 30T) for supporting the torch on the carriage and driving in the x direction crossing in the y direction;
Mounted on the carriage, positioned upstream of the torch with respect to the carriage movement direction at the time of welding, and simultaneously contacting both of the two welding objects in the welding region at the same position in the carriage movement direction (y). The torch (32L, 32T) and the torch for detecting the contact (1) capable of supporting the contact and the movement of the contact in the x direction and the movement in the z direction crossing both the x and y directions A contact sensor (1, 2) comprising an x, z movement detector (2) separate from the drive mechanism (30L, 30T );
A sensor drive mechanism (23, 21) that is separate from the torch drive mechanism (30L, 30T) and supports the x, z movement detector and drives in the x, z directions;
X, z drive instruction signals (Sxup / Sxdown, Szup / Szdown) instructing driving in the same direction as the movement direction detected based on the x, z movement detection signals (A to D) of the x, z movement detector. Sensor scanning control means (3-11x, 3-11z) for driving the x, z movement detector via the sensor driving mechanism;
In response to the x drive instruction signal (Sxup / Sxdown) generated by the sensor scanning control means, the torch driving mechanism (30L, 30T ) is provided separately from the sensor scanning control means (3-11x, 3-11z). ) Torch copying control means (6L-15L, 6T-15T) for shifting the position of the torch in the x direction via
A copying welding apparatus comprising:
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。 In addition, in order to make an understanding easy, the code | symbol of the corresponding element or the corresponding matter of the Example which is shown in drawing and mentioned later in parentheses was added as an example for reference. The same applies to the following.
これによれば、センサ駆動機構(23,21)およびセンサ倣い制御手段(3〜11x,3〜11z)が、接触子(1)を支持するx,z移動検出器(2)を、該接触子(1)が溶接領域(例えば開先)で溶接対象2材の両者(対向開先面のそれぞれ)に同時に接触するように、x,z駆動する。
例えば、溶接溶接台車(20)の進行方向(y)に対して開先が幅方向例えば右(+x)方向にずれた溶接箇所(y位置)に接触子(1)が移動すると左側開先面によって接触子(1)が上右方向(+z,+x)に押される。これによる接触子(1)の上右移動が設定値(いずれの方向でも例えば0.5mm)以上のときに、x,z移動検出器(2)が右移動検出信号(x駆動指示信号Sxup),上移動検出信号を発生し、センサ駆動機構(23,21)およびセンサ倣い制御手段(3〜11x,3〜11z)が、x,z移動検出器(2)を右方向,上方向に駆動する。すなわちセンサを倣い駆動する。これは、x,z移動検出器(2)に対して接触子(1)を基準姿勢に戻すための退避駆動である。これにより、x,z移動検出器(2)に対して接触子(1)が基準姿勢となると、右移動検出信号,上移動検出信号が消える。このような移動検出信号を発生しない期間(x,z移動検出器(2)に対して接触子(1)が基準姿勢である期間)は、センサ駆動機構(23,21)は動かない。すなわち、x,z移動検出器(2)の、開先幅検出のための往復駆動は無用である。センサ駆動機構(23,21)は開先位置ずれがある箇所だけ駆動され、機構の動作時間は極く僅かになり、機構の消耗が少ない。センサ駆動機構(23,21)の寿命が長くなる。
According to this, the sensor drive mechanism (23, 21) and the sensor scanning control means (3 to 11x, 3 to 11z) connect the x and z movement detector (2) supporting the contact (1) to the contact. The child (1) is driven in x and z so that both of the two materials to be welded (each of the facing groove surfaces) are simultaneously in contact with each other in the welding region (for example, a groove).
For example, when the contact (1) moves to a welding location (y position) where the groove is displaced in the width direction, for example, the right (+ x) direction with respect to the traveling direction (y) of the welding welding carriage (20), the left groove surface Thus, the contact (1) is pushed in the upper right direction (+ z, + x). When the upward / rightward movement of the contact (1) due to this is a set value (for example, 0.5 mm in any direction) or more, the x and z movement detector (2) detects the right movement detection signal (x drive instruction signal Sxup), An upward movement detection signal is generated, and the sensor driving mechanism (23, 21) and the sensor scanning control means (3 to 11x, 3 to 11z) drive the x and z movement detector (2) in the right direction and the upward direction. . That is, the sensor is driven to follow. This is a retreat drive for returning the contact (1) to the reference posture with respect to the x, z movement detector (2). As a result, when the contact (1) assumes the reference posture with respect to the x, z movement detector (2), the right movement detection signal and the upper movement detection signal disappear. During a period in which such a movement detection signal is not generated (a period in which the contact (1) is in the reference posture with respect to the x, z movement detector (2)), the sensor drive mechanism (23, 21) does not move. In other words, the reciprocating drive for detecting the groove width of the x, z movement detector (2) is unnecessary. The sensor drive mechanism (23, 21) is driven only at a position where the groove position is displaced, the operation time of the mechanism is very short, and the mechanism is less consumed. The life of the sensor drive mechanism (23, 21) is extended.
にもかかわらず、溶接台車(20)の進行方向(y)に対して開先が位置ずれを生ずる箇所でx,z移動検出器(2)が自動的に該位置ずれを検出し、これを表わす信号(上記右移動検出信号,上移動検出信号)を発生する。上記右移動検出信号(x駆動指示信号Sxup)が発生すると、これに応答してトーチ倣い制御手段(6L〜15L,6T〜15T)が、トーチ駆動機構(30L,30T)を介してトーチのx方向位置を右(+x)方向にずらす。これにより、溶接台車(20)の進行方向(y)に対して開先がずれた方向にトーチ位置がシフトする。すなわち、開先位置ずれ検出は確実に、遅れなく実現するので、精度の高い倣い溶接を実現できる。接触子(1)とそれを支持するx,z移動検出器(2)とを含む接触センサ(1,2)を用いているので、センサのメンテナンスおよびセンサ交換を簡易かつ低コストで行うことができる。 Nevertheless, the x and z movement detector (2) automatically detects the position shift at a position where the groove is displaced with respect to the traveling direction (y) of the welding carriage (20). Signals (the right movement detection signal and the upward movement detection signal) are generated. When the right movement detection signal (x drive instruction signal Sxup) is generated, the torch copying control means (6L to 15L, 6T to 15T) responds to the x movement of the torch via the torch drive mechanism (30L, 30T). The direction position is shifted to the right (+ x) direction. As a result, the torch position is shifted in a direction in which the groove is displaced with respect to the traveling direction (y) of the welding carriage (20). In other words, the detection of the groove position deviation is reliably realized without delay, so that high-accuracy profiling welding can be realized. Since the contact sensor (1, 2) including the contact (1) and the x, z movement detector (2) that supports it is used, sensor maintenance and sensor replacement can be performed easily and at low cost. it can.
(2)前記センサ駆動機構(23,21)は、前記x,z移動検出器をx,z方向のそれぞれで前,後進駆動するx駆動電気モータ(Mxs),z駆動電気モータ(Mzs)、および、各電気モータの正,逆転により増,減する回転量を表わす回転量信号を発生する各回転量検出手段(Pxs,Pzs)、を含み(図4);
前記センサ倣い制御手段(3〜11x,3〜11z)は、x,z目標位置信号を発生し前記x,z移動検出器がx,z移動を検出している間同方向へx,z移動検出器(2)を駆動するために所定周期でステップ状にx,z目標位置信号のレベルを更新する手段(Ctxp,Ctzp)、および、各回転量検出手段が発生する回転量信号が各目標位置信号に合致する方向に各電気モータを駆動するフィードバック制御手段(10x,11x;10z,11z)、を含む(図4);
上記(1)に記載の倣い溶接装置。
(2) The sensor drive mechanism (23, 21) includes an x drive electric motor (Mxs), a z drive electric motor (Mzs) for driving the x and z movement detectors forward and backward in the x and z directions, And each rotation amount detecting means (Pxs, Pzs) for generating a rotation amount signal representing a rotation amount increasing or decreasing by forward or reverse rotation of each electric motor (FIG. 4);
The sensor scanning control means (3 to 11x, 3 to 11z) generates x and z target position signals and moves the x and z in the same direction while the x and z movement detector detects the x and z movements. Means (Ctxp, Ctzp) for updating the level of the x and z target position signals in a stepwise manner in order to drive the detector (2), and the rotation amount signals generated by the respective rotation amount detection means Feedback control means (10x, 11x; 10z, 11z) for driving each electric motor in a direction matching the position signal (FIG. 4);
The copying welding apparatus according to (1) above.
(3)前記センサ駆動機構(23,21)は、前記x,z移動検出器(2)をx,z方向のそれぞれで前,後進駆動するx駆動電気モータ(Mxs)およびz駆動電気モータ(Mzs)を含み;
前記センサ倣い制御手段は、前記センサ倣い制御手段が生成したx,z駆動指示信号(Sxup/Sxdown,Szup/Szdown)に応答して前記x,z駆動電気モータ(Mxs,Mzs)をステップ駆動するモータドライバ(11x,11z)、を含む(図10);
上記(1)に記載の倣い溶接装置。
(3) The sensor drive mechanism (23, 21) includes an x-drive electric motor (Mxs) and a z-drive electric motor (x, z) that drive the x, z movement detector (2) forward and backward in the x and z directions, respectively. Mzs);
The sensor scanning control means step-drives the x, z driving electric motors (Mxs, Mzs) in response to the x, z drive instruction signals (Sxup / Sxdown, Szup / Szdown) generated by the sensor scanning control means. Including motor drivers (11x, 11z) (FIG. 10);
The copying welding apparatus according to (1) above.
(4)前記トーチ駆動機構(30L,30T)はトーチをx方向に繰り返し往復駆動する揺動機構であり、前記トーチ倣い制御手段(6L〜15L,6T〜15T)は、前記x駆動指示信号(Sxup/Sxdown)に応答して往復駆動の中心位置をずらす、上記(1)乃至(3)の何れか1つに記載の倣い溶接装置。 (4) The torch drive mechanism (30L, 30T) is a swing mechanism that repeatedly drives the torch in the x direction, and the torch copying control means (6L-15L, 6T-15T) The profile welding apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the center position of the reciprocating drive is shifted in response to (Sxup / Sxdown).
(5)前記トーチ駆動機構(30L,30T)は、トーチをx方向に往復駆動する電気モータ(MxL,MxT)、および、該電気モータの正,逆転により増,減する回転量を表わす回転量信号を発生する回転量検出手段(PxL,PxT)、を含み;
前記トーチ倣い制御手段(6L〜15L,6T〜15T)は、トーチ(32L,32T)のx方向の往復移動の移動軌跡を規定する目標位置信号を発生する手段(OtL,OtT),前記回転量検出手段が発生する回転量信号が前記目標位置信号に合致する方向に前記電気モータを駆動するフィードバック制御手段(10L,11L;10T,11L)、および、前記センサ倣い制御手段が生成した前記x駆動指示信号(Sxup/Sxdown)に応答して前記接触子の移動の方向と同方向に前記トーチの往復移動の中心位置をずらすための調整を、前記目標位置信号又は回転量信号に加える調整手段(SaL,AdL;SaT,AdT)を含む;
上記(4)に記載の倣い溶接装置。
(5) The torch drive mechanism (30L, 30T) includes an electric motor (MxL, MxT) that reciprocally drives the torch in the x direction, and a rotation amount that indicates a rotation amount that increases or decreases by forward or reverse rotation of the electric motor. A rotation amount detecting means (PxL, PxT) for generating a signal;
The torch copying control means (6L to 15L, 6T to 15T) is a means (OtL, OtT) for generating a target position signal that defines a movement trajectory of the reciprocating movement of the torch (32L, 32T) in the x direction, the rotation amount Feedback control means (10L, 11L; 10T, 11L) for driving the electric motor in a direction in which the rotation amount signal generated by the detection means matches the target position signal, and the x drive generated by the sensor scanning control means Adjustment means for adding an adjustment for shifting the center position of the reciprocating movement of the torch in the same direction as the movement direction of the contact in response to the instruction signal (Sxup / Sxdown) to the target position signal or the rotation amount signal ( SaL, AdL; SaT, AdT);
The copying welding apparatus according to (4) above.
(6)前記調整手段(SaL,AdL;SaT,AdT)は、前記センサ倣い制御手段が生成した前記x駆動指示信号(Sxup/Sxdown)が継続している間、所定周期でステップ状に、前記目標位置信号又は回転量信号に加える調整値を更新する、上記(5)に記載の倣い溶接装置。 (6) The adjusting means (SaL, AdL; SaT, AdT) is configured to stepwise with a predetermined cycle while the x drive instruction signal (Sxup / Sxdown) generated by the sensor scanning control means continues. The profile welding apparatus according to (5), wherein an adjustment value added to the target position signal or the rotation amount signal is updated.
(7)前記接触子(1)は、前記溶接領域(Ow)において前記溶接対象2材のそれぞれに先端が対向する、x方向に並んだ2本のピンを持つ、上記(1)乃至(6)の何れか1つに記載の倣い溶接装置。 (7) The contact (1) has two pins lined up in the x direction, the tips of which are opposed to the two materials to be welded in the welding region (Ow). The copy welding apparatus as described in any one of 1).
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。 Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
図1に本発明の第1実施例の平面図を、図2には左側面図を、図3には正面図を示す。図1〜図3ならびに以下において参照する各図面おいて、−x矢印方向を左方とし、+x矢印方向を右方とし、y矢印方向を溶接方向(溶接時の台車の進行方向)とする(反対は後方向する)とともに、+z矢印方向を上方とし、−z矢印方向を下方とする。 FIG. 1 is a plan view of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a left side view, and FIG. 3 is a front view. 1 to 3 and the drawings referred to below, the -x arrow direction is the left side, the + x arrow direction is the right side, and the y arrow direction is the welding direction (the traveling direction of the carriage during welding) ( The opposite direction is backward), and the + z arrow direction is upward and the -z arrow direction is downward.
図1〜図3を参照すると、厚鋼板である2枚のワークWL,WR(図3)は左右に並べられ、両ワークWL,WRの間には、V型の開先(溶接領域)Owが形成されている。本実施例において溶接装置は、該開先Owの幅方向xの中央位置を溶接のねらい位置として、レール40に沿ってy方向に溶接する。溶接装置は、先行,後行の2本の溶接トーチ32L,32Tをy方向に並べた状態で台車20に搭載したものであり、両方の溶接トーチにそれぞれ溶接を行わせながら台車20をy方向に走行させることで、一度の走行で2段重ねの溶接ビードを実現する。左側のワークWLの上面には、予め開先Owに沿ってy方向に延びるレール40が敷設される。台車20には、レール40上を走行する車輪41〜44がある。
Referring to FIGS. 1 to 3, two workpieces WL and WR (FIG. 3), which are thick steel plates, are arranged on the left and right sides, and a V-shaped groove (welding region) Ow between the workpieces WL and WR. Is formed. In this embodiment, the welding apparatus performs welding in the y direction along the
図示は省略したが、台車下部の前輪シャフトに従動スプロケットホィ−ルが固着されている。台車フレームには台車駆動モータが固着支持されており、その回転軸には駆動スプロケットホィ−ルが固着され、それに結合した駆動チェ−ンが従動スプロケットホィ−ルに結合している。さらに台車フレームの後方には、x方向に延び、両端に右後車輪43と左後車輪44を固着支持し、さらに従動スプロケットホィ−ルが一体固着された後輪シャフトがあり、この従動スプロケットホィ−ルと前述の前輪シャフトの従動スプロケットホィ−ルに従動チェ−ンが結合しており、前輪シャフトの回転を後輪シャフトに伝達する。台車駆動モータが正転通電されて、その回転軸の回転に伴い前輪シャフトおよび後輪シャフトが回転して前後あわせて4つの車輪41〜44が同時に回転し、台車20が前進(y)する。車輪41〜44がレ−ル40でy方向に案内されているので、台車20はレ−ル40に沿ってy方向に前進する。台車駆動モ−タが逆転通電されると台車20は後退(又は後進)する。
Although not shown, a driven sprocket wheel is fixedly attached to the front wheel shaft at the bottom of the carriage. A carriage drive motor is fixedly supported on the carriage frame, a drive sprocket wheel is fixed to the rotating shaft thereof, and a drive chain coupled thereto is connected to the driven sprocket wheel. Further, at the rear of the carriage frame, there is a rear wheel shaft that extends in the x-direction, firmly supports the right
台車20には、センサz駆動機構21(図2)が搭載されており、該機構21が上下駆動するzアーム22でセンサx駆動機構23が支持されている。該機構23が左右駆動するxアーム24で手動x位置調整機構25が支持され、この機構25で手動z位置調節機構26が支持されている。該機構26がセンサ支持アーム27を支持している。センサ支持アーム27には、x,z移動検出器2(図2,図3)が固定されている。このx,z移動検出器2はプランジャを、x,z方向の小範囲内の移動自在に保持しかつばね力で下駆動しており、該プランジャの下端には接触子1が固着されている。溶接中には、接触子1の下端は図7の(a)〜(d)に示すように、開先Ow内に進入して開先面にあたって僅かに上昇している。
The
x,z移動検出器2の内部には、該プランジャの上左方向,上右方向,下左方向および下右方向の移動をそれぞれ検出する4個の感圧スイッチがあり、各感圧スイッチの検知信号A〜Dを、x,z移動検出器2が出力する。
Inside the x and
x,z移動検出器2は、プランジャをx,z方向の小範囲内の移動自在に保持し、接触子1の下端が開先面で支えられてプランジャが僅かに検出器2の内部に押し込まれているが左右方向(開先の左側面と右側面)から加わる外力は釣り合っているときの、x,z移動検出器2に対する接触子1の姿勢を基準姿勢(図7の(a)〜(d))というと、プランジャ(に固定した接触子1)が基準姿勢から上方向又は左方向に0.5mm以上ずれると第1感圧スイッチの検知信号Aが、低レベルL(移動非検知)から高レベルH(上左移動検知)に切り換わる。同様に第2感圧スイッチの検知信号は、接触子1が基準姿勢から上方向又は右方向に0.5mm以上ずれるとL(移動非検知)からH(上右移動検知)に切換わり、第3感圧スイッチの検知信号は、接触子1が基準姿勢から下方向又は左方向に0.5mm以上ずれるとL(移動非検知)からH(下左移動検知)に切換わり、接触子1が基準姿勢から下方向又は右方向に0.5mm以上ずれるとL(移動非検知)からH(下右移動検知)に切換わる。接触子1の移動と検知信号A〜Dの変化の関係を次の表1に示す。
The x,
図4に、接触子1の基準姿勢からの変化すなわち検知信号A〜Dの変化(接触子1のx,z位置変化)に応答して、接触子1を基準姿勢に戻すようにx,z駆動機構23,21の電気モータMxs,Mzsを付勢するセンサ倣い制御回路を示す。x,z移動検出器2が出力する検知信号A〜Dは、デコーダ3で、次の表2に示す8種の信号a〜hに変換される。
In FIG. 4, in response to a change of the
デコーダ3の出力信号a〜hの中のa〜dは、信号A〜Dを上,左,右,下の4方向に分解(デコーディング)したものであり、e〜hはそれぞれ原信号A〜Dそのものである。
In the output signals a to h of the
接触子1(開先Ow)の左ずれを意味する信号b,e,gは、センサx倣い制御回路(Ctxp,10x,11x)を構成するセンサx目標値生成回路Ctxpのオアゲート4xで左駆動指示信号Sxdownに集成されて、カウンタ8xのDown指示端に印加されると共に、オアゲート6xを通してアンドゲート7xに印加される。接触子1の右ずれを意味する信号c,f,hは、オアゲート5xで右駆動指示信号Sxupに集成されて、カウンタ8xのUp指示端に印加されると共に、オアゲート6xを通してアンドゲート7xに印加される。左駆動指示信号Sxdownおよび右駆動指示信号Sxupは、トーチ倣い制御回路(図5)にも与えられる。
Signals b, e, and g indicating the left shift of the contact 1 (groove Ow) are left-driven by the
アンドゲート7xには目標位置更新タイミングパルスPocが印加される。センサx目標値生成回路Ctxpのカウンタ8xには、センサ倣いを開始するときに初期値128がカウントデータとしてロードされる。カウンタ8xは、左駆動指示信号SxdownがHの間パルスPocをカウントダウンする。すなわちSxdownがHのときパルスPocが1パルス到来すると、カウントデータを1小さい数値を表すデータに更新する。つまりカウントデータを1デクレメントする。カウンタ8xはまた、右駆動指示信号SxupがHの間パルスPocをカウントアップする。すなわちSxupがHのときパルスPocが1パルス到来すると、カウントデータを1大きい数値を表すデータに更新する。つまりカウントデータを1インクレメントする。
A target position update timing pulse Poc is applied to the AND gate 7x. The initial value 128 is loaded as count data into the
カウンタ8xのカウントデータは、D/Aコンバータ9xでアナログ信号(信号電圧)に変換されてフィードバック回路10xに目標位置信号として与えられる。センサx駆動機構23のx駆動電気モータMxsの回転軸には機械的にポテンショメータPxsの回転軸が連結されている。ポテンショメータPxsは、各ステップが駆動対象であるx,z移動検出器2のx方向の駆動範囲0〜255に対応するx位置を表わす電圧をフィードバック信号として発生し、フィードバック制御回路10xに与える。フィードバック制御回路10xは、目標位置信号(9xの出力)に対するフィードバック信号(Pxsの出力)の偏差を表わすエラー信号を発生してモータドライバ11xに与える。モータドライバ11xは、偏差を零とする方向にセンサx駆動機構23のx駆動電気モータMxsを回転付勢して偏差が零となるときに電気モータMxsの付勢を止める。これにより、x,z移動検出器2が保持する接触子1が、開先Owのx方向中心位置に維持される。
The count data of the
センサz駆動機構21にもz駆動電気モータMzsに連結したポテンショメータPzsがあり、センサz倣い制御回路(Ctzp,10z,11z)によって、x,z移動検出器2が保持する接触子1が、開先Owの両開先に均等圧で接触する倣い位置(基準姿勢)に維持される。該センサz倣い制御回路の構成および機能は上述のセンサx倣い制御回路と同様であり、上述のセンサx倣い制御回路に関する説明の左を下と、右を上と読み替えたものとなる。
The sensor
再度図1〜図3を参照する。台車20には先行トーチオシレート機構30Lおよび後行トーチオシレート機構30T(図1,図2)があり、それぞれによって先行トーチ32Lおよび後行トーチ32Tが支持されている。
1 to 3 will be referred to again. The
図5に、トーチ駆動回路を示す。先行トーチ駆動回路は、先行トーチオシレート駆動回路(10L〜15L,AdL)に、先行トーチ倣い制御のための先行トーチ目標位置調整値を与える調整値生成回路SaLを付加したものである。同様に後行トーチ駆動回路は、後行トーチオシレート駆動回路(10T〜15T,AdT)に、後行トーチ倣い制御のための後行トーチ目標位置調整値を与える調整値生成回路SaTを付加したものである。後行トーチオシレート駆動回路(10T〜15T,AdT)の構成および機能は、先行トーチオシレート駆動回路(10L〜15L,AdL)と同様であるので、ここでは主に先行トーチオシレート駆動回路(10L〜15L,AdL)を説明し、後行トーチオシレート駆動回路(10T〜15T,AdT)の詳細な説明は省略する。 FIG. 5 shows a torch drive circuit. The preceding torch drive circuit is obtained by adding an adjustment value generating circuit SaL that gives a preceding torch target position adjustment value for preceding torch copying control to the preceding torch drive circuit (10L to 15L, AdL). Similarly, the trailing torch drive circuit is obtained by adding an adjustment value generating circuit SaT that provides a trailing torch target position adjustment value for trailing torch copying control to the trailing torch drive circuit (10T to 15T, AdT). It is. The configuration and function of the succeeding torch sill drive circuit (10T to 15T, AdT) are the same as those of the preceding torch sill drive circuit (10L to 15L, AdL). , AdL), and a detailed description of the trailing torch drive circuit (10T to 15T, AdT) is omitted.
図6には、先行トーチオシレート駆動回路(10L〜15L,AdL)が発生する各種信号の波形を示すので、参照されたい。
再度図5を参照すると、先行トーチオシレート駆動回路(10L〜15L,AdL)の主要部である目標値生成回路OtLのパルス発生器12Lは、ユーザが操作盤35の設定器Udaに設定したオシレート周波数F1の2倍の周波数の原パルスを発生し、分周器13Lがそれを設定器Udaによって指定された周波数F1の、デューティが50%の定レベルパルス(基準パルス)に分周する。本実施例では、原パルスをインバータ16Lで反転したパルスを、前述のタイミングパルスPocとして、図4に示すセンサ倣い制御回路に与える。なお、このパルスPocは、先行トーチ32Lのトーチオシレーション(揺動)の中心位置に先行トーチ32Lが到達したときにLからHに立ち上がるので、先行トーチのオシレート中心位置到達を表わすパルスである。
FIG. 6 shows waveforms of various signals generated by the preceding torch drive circuit (10L to 15L, AdL).
Referring to FIG. 5 again, the
オシレート周波数F1のパルスは可変ゲイン増幅回路14Lで、ユーザが設定器Udaに設定した先行トーチのオシレート幅(揺動幅)W1に比例するゲインで増幅されてから、時定数回路15Lに与えられる。この実施例では、設定可能なオシレート幅W1は、0〜191ステップの範囲内であり、時定数回路15Lがオシレート幅W1の間で、周波数F1で上下動する三角波を、アナログ加算器(演算増幅器)AdLに与える。オシレートの中心位置は設定器Udaを用いてユーザが0〜32ステップの間で調整することができる。この調整のステップ数を表すアナログ信号(電圧)Ma1も、加算器AdLに与えられる。 The pulse of the oscillating frequency F1 is amplified by the variable gain amplifying circuit 14L with a gain proportional to the oscillating width (swinging width) W1 of the preceding torch set by the user in the setting device Uda, and then given to the time constant circuit 15L. In this embodiment, the settable oscillation width W1 is in the range of 0 to 191 steps, and the time constant circuit 15L generates a triangular wave that moves up and down at the frequency F1 between the oscillation width W1 and an analog adder (operational amplifier). ) Give to AdL. The center position of the oscillate can be adjusted between 0 and 32 steps by the user using the setting device Uda. An analog signal (voltage) Ma1 indicating the number of adjustment steps is also supplied to the adder AdL.
トーチ倣い制御を行うために加えた調整値生成回路SaLのオアゲート6Lとカウンタ8LのDown指示端には、センサ倣いのために目標値生成回路Ctxp(図4)が生成する左駆動指示信号Sxdownが与えられ、また、オアゲート6Lとカウンタ8LのUp指示端には、センサ倣いのために目標値生成回路Ctxpが生成する右駆動指示信号Sxupが与えられる。これらの信号Sxdown,Sxupはオアゲート6Lを介してアンドゲート7Lにも与えられる。アンドゲート7Lには目標位置更新タイミングパルスPocが印加される。カウンタ8Lには、トーチ倣いを開始するとき(センサ倣いの開始と同時)に初期値32がカウントデータとしてロードされる。カウンタ8Lは、左駆動指示信号SxdownがHの間パルスPocをカウントダウンする。カウンタ8Lはまた、右駆動指示信号SxupがHの間パルスPocをカウントアップする。
At the OR gate 6L of the adjustment value generation circuit SaL and the Down instruction end of the counter 8L added to perform the torch copying control, a left drive instruction signal Sxdown generated by the target value generation circuit Ctxt (FIG. 4) for sensor copying is provided. The right drive instruction signal Sxup generated by the target value generation circuit Ctxp for sensor scanning is supplied to the Up instruction ends of the OR gate 6L and the counter 8L. These signals Sxdown and Sxup are also supplied to the AND
カウンタ8Lのカウントデータは、D/Aコンバータ9Lでアナログ信号(センサ倣いによる調整信号)に変換されて加算器AdLに印加される。加算器AdLは、目標値生成回路OtLが与えるオシレート幅W1の間で上下動する三角波,設定器Udaが与える中心位置調整信号Ma1および調整値生成回路SaLが与えるセンサ倣いによる調整信号を加算して、先行トーチのx位置目標信号としてフィードバック制御回路10Lに与える。
The count data of the counter 8L is converted into an analog signal (adjustment signal by sensor scanning) by the D /
先行トーチオシレート機構30Lのx駆動電気モータMxLの回転軸には機械的にポテンショメータPxLの回転軸が連結されている。ポテンショメータPxLは、先行トーチ32Lのx方向の駆動範囲0〜255に対応するx移動量を表わす電圧をフィードバック信号として発生し、フィードバック制御回路10Lに与える。フィードバック制御回路10Lは、目標位置信号(AdLの出力)に対するフィードバック信号(PxLの出力)の偏差を表わすエラー信号を発生してモータドライバ11Lに与える。モータドライバ11Lは、偏差を零とする方向にトーチオシレート機構30Lのx駆動電気モータMxLを回転付勢する。目標値生成回路OtLが与える信号がオシレート幅W1の間で上下動する三角波であるので、該三角波の下ピークから上ピークの範囲で、先行トーチ32Lがx方向にオシレート(揺動)する。三角波の下ピークで先行トーチ32Lは左側反転位置、上ピークで右側反転位置となる。
The rotary shaft of the potentiometer PxL is mechanically coupled to the rotary shaft of the x drive electric motor MxL of the preceding
図6の(a)には、接触子1の下端が開先Owの相対向する2面に均等に当たってx,z移動検出器2に対して接触子1が基準姿勢であるときの、加算器AdLがフィードバック制御回路10Lに与えるオシレート目標位置信号を示す。接触子1が基準姿勢であるので、すなわち開先ずれがないので、該オシレート目標位置信号は一定レベルである。
FIG. 6A shows an adder when the lower end of the
開先が右方向にずれている箇所では、図6の(b)に示すように、右駆動指示信号SxupがLからHに切換り、このHの間カウンタ8LがタイミングパルスPocをカウントアップするので、調整値生成回路SaLの出力電圧(センサ倣いのための調整信号)が上昇して、これにより、加算器AdLがフィードバック制御回路10Lに与えるオシレート目標位置信号が上昇し、オシレート中心位置が右にシフトする。オシレート幅は変化しない。開先が左方向にずれている箇所では、図6の(b)に示すように、左駆動指示信号SxdownがLからHに切換り、このHの間カウンタ8LがタイミングパルスPocをカウントダウンするので、調整値生成回路SaLの出力電圧(センサ倣いのための調整信号)が低下して、これにより、加算器AdLがフィードバック制御回路10Lに与えるオシレート目標位置信号が低下し、オシレート中心位置が左にシフトする。これが、x,z移動検出器2の開先位置ずれ検出に基づく溶接トーチの開先倣い制御であり、溶接トーチのオシレート中心位置が自動的に開先の幅センタにあわせられる。
At a position where the groove is shifted to the right, as shown in FIG. 6B, the right drive instruction signal Sxup is switched from L to H, and during this H, the counter 8L counts up the timing pulse Poc. Therefore, the output voltage of the adjustment value generation circuit SaL (adjustment signal for scanning the sensor) rises, whereby the oscillating target position signal given to the
図7の(a)〜(d)に、x,z移動検出器2(の前記プランジャ)に装着された接触子1を拡大して示す。接触子1は、開先Owにおいて左側開先面と右側開先面にそれぞれの下端が対向する2本のピンを持つ。これらのピンは、開先の幅方向xに並んでおり、開先が延びる方向yでは同一位置である。図7の(a)〜(d)では接触子1は「基準姿勢」すなわち2本のピンが左側開先面と右側開先面に−z方向で同圧力(押下力)で当たっており、かつ接触子1が左側開先面と右側開先面から受ける力の絶対値が同一で方向が逆つまり釣り合っている状態にある。開先内に溶加剤として例えばカットワイヤFwを挿入する場合、2本のピンを持つ接触子1であると、図7の(a)〜(d)に示すように、開先幅が広くても、ピンの下端がカットワイヤFwに当たる可能性が低いので、2本のピンを持つ接触子1を用いると、開先幅の広狭に対する適応性が高い。仮に接触子を球体又は下端が半球面のプランジャとすると、この態様を本発明が排除する意図ではないが、例えば図7の(e)〜(h)に示すように、カットワイヤFwに球面がつかえやすく、カットワイヤFwを充填する場合には開先幅の広狭に対する適応性が低い。したがって上記2本のピンを持つ接触子1を用いるのが好ましい。
FIGS. 7A to 7D show an enlarged view of the
第2実施例の機構部の構成は前述の第1実施例と同一であるが、トーチ駆動回路の構成が僅かに異なる。図8に、第2実施例のトーチ駆動回路の機能構成を示す。第1実施例のトーチ駆動回路では、加算器AdL,AdTで、目標値生成回路OtLが与えるオシレート幅W1の間で上下動する三角波に、設定器Udaが与える中心位置調整信号Ma1および調整値生成回路SaLが与えるセンサ倣いによる調整信号を加算することによって、溶接トーチのオシレート中心位置を調整するようにしている。しかし第2実施例では、加算器AdL,AdTに代えて減算器(演算増幅器による作動増幅器)DeL,DeTを用いて、ポテンショメータPxL,PxTのフィードバック信号から設定器Udaが与える中心位置調整信号Ma1および調整値生成回路SaLが与えるセンサ倣いによる調整信号を減算して、差値信号をフィードバック制御回路10L,10Tに与える。この態様でも、溶接トーチ32L,32Tのオシレート動作とセンサ倣いを用いるオシレート中心位置の自動開先倣い動作は、第1実施例と同様である。
The structure of the mechanical part of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but the structure of the torch drive circuit is slightly different. FIG. 8 shows a functional configuration of the torch drive circuit of the second embodiment. In the torch drive circuit of the first embodiment, the adder AdL, AdT generates the center position adjustment signal Ma1 and adjustment value generated by the setter Uda to the triangular wave that moves up and down between the oscillation width W1 provided by the target value generation circuit OtL. By adding an adjustment signal based on sensor scanning given by the circuit SaL, the center position of the oscillation of the welding torch is adjusted. However, in the second embodiment, instead of the adders AdL and AdT, subtracters (operational amplifiers using operational amplifiers) DeL and DeT are used, and the center position adjustment signal Ma1 provided by the setter Uda from the feedback signals of the potentiometers PxL and PxT and An adjustment signal based on sensor scanning given by the adjustment value generation circuit SaL is subtracted and a difference value signal is given to the
第3実施例の機構部の構成も、前述の第1実施例と同一であるが、トーチ駆動回路の構成が僅かに異なる。図9に、第3実施例のトーチ駆動回路の機能構成を示す。第3実施例では、加算器AdL,AdTで、ポテンショメータPxL,PxTのフィードバック信号に、設定器Udaが与える中心位置調整信号Ma1および調整値生成回路SaLが与えるセンサ倣いによる調整信号を加算して、和信号をフィードバック制御回路10L,10Tに与える。この場合、接触子1の移動方向に対するトーチオシレートの中心位置の移動方向が逆方向になるのを避けるために、調整値生成回路SaL,SaTは、右駆動指示信号Sxupをカウンタ8L,8TのDown指示端に、左駆動指示信号SxdownをUp指示端に印加するように、指示信号の接続を切り換えた。この態様でも、溶接トーチ32L,32Tのオシレート動作とセンサ倣いを用いるオシレート中心位置の自動開先倣い動作は、第1実施例と同様である。
The structure of the mechanical part of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but the structure of the torch drive circuit is slightly different. FIG. 9 shows a functional configuration of the torch drive circuit of the third embodiment. In the third embodiment, the adders AdL and AdT add the center position adjustment signal Ma1 provided by the setter Uda and the adjustment signal generated by the adjustment value generating circuit SaL to the feedback signals of the potentiometers PxL and PxT, The sum signal is applied to the
なお、いずれの実施例においても、設定器Udaが与える中心位置調整信号Ma1および調整値生成回路SaLが与えるセンサ倣いによる調整信号を同一の加算器又は減算器に与えるが、両信号の一方を、オシレート幅W1の間で上下動する三角波に対して加算又は減算し、他方を、ポテンショメータのフィードバック信号に対して加算又は減算するようにしてもよい。 In any of the embodiments, the center position adjustment signal Ma1 given by the setter Uda and the adjustment signal based on the sensor scanning given by the adjustment value generation circuit SaL are given to the same adder or subtractor. The triangular wave moving up and down between the oscillation widths W1 may be added or subtracted, and the other may be added or subtracted from the potentiometer feedback signal.
第4実施例の機構部の構成は、前述の第1実施例と同様ではあるが、x,z駆動機構23,21の電気モータMxs,Mzsはパルスモータであり、これらの電気モータMxs,Mzsを正,逆転付勢する、センサ倣い制御装置のモータドライバ11x,11zはパルスモータドライバである。
The structure of the mechanism portion of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but the electric motors Mxs and Mzs of the x and
図10に、第4実施例のセンサ倣い制御装置の機能構成を示す。第1実施例のフィードバック制御(図4)は第4実施例では採用していないので、目標値生成は不要である。従って第4実施例では、目標値生成回路CtxpおよびCtzpは、左,右駆動指示信号Sxup,Sxdownおよび上,下駆動指示信号Szup,Szdownを発生するオアゲート4x,5xおよび4z,5zのみを残して、省略している。
FIG. 10 shows a functional configuration of the sensor scanning control apparatus of the fourth embodiment. Since the feedback control (FIG. 4) of the first embodiment is not adopted in the fourth embodiment, the target value generation is not necessary. Therefore, in the fourth embodiment, the target value generation circuits Ctxp and Ctzp leave only the OR
ドライバ11xは、右駆動指示信号Sxup(Hレベル)が発生するとそれがある間所定周期で電気モータMxsを正転方向にステップ駆動付勢しx,z移動検出器2を右方向にステップ駆動する。またドライバ11xは、左駆動指示信号Sxdown(Hレベル)が発生するとそれがある間所定周期で電気モータMxsを逆転方向にステップ駆動付勢しx,z移動検出器2を左方向にステップ駆動する。これにより、x,z移動検出器2が保持する接触子1が、開先Owのx方向中心位置に維持される。
When the right drive instruction signal Sxup (H level) is generated, the
ドライバ11zは、上駆動指示信号Szup(Hレベル)が発生するとそれがある間所定周期で電気モータMzsを正転方向にステップ駆動付勢しx,z移動検出器2を上方向にステップ駆動する。またドライバ11つは、下駆動指示信号Szdown(Hレベル)が発生するとそれがある間所定周期で電気モータMzsを逆転方向にステップ駆動付勢しx,z移動検出器2を下方向にステップ駆動する。これにより、x,z移動検出器2が保持する接触子1が、開先Owに対して所定のz位置に維持される。
When the upper drive instruction signal Szup (H level) is generated, the
第4実施例のその他の構成および機能は、第1実施例と同様である。 Other configurations and functions of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment.
1:接触子 2:x,z移動検出器
20:台車 21:センサz駆動機構
22:zアーム 23:センサx駆動機構
24:xアーム 25:手動x位置調整機構
26:手動z位置調節機構
27:センサ支持アーム
30L,30T:トーチオシレート機構
32L,32T:溶接トーチ
33L,33T:トーチの手動z位置調整機構
34L,34T:トーチの手動z位置調整つまみ
35:操作盤 40:レール
41〜44:車輪
Mxs,Mzs:センサ駆動電気モータ
Pxs,Pzs:センサ位置フィードバック用のポテンショメータ
MxL,MzT:トーチ駆動電気モータ
PxL,PzT:トーチ位置フィードバック用のポテンショメータ
1: contact 2: x, z movement detector 20: carriage 21: sensor z drive mechanism 22: z arm 23: sensor x drive mechanism 24: x arm 25: manual x position adjustment mechanism 26: manual z position adjustment mechanism 27 :
Claims (7)
該台車に搭載され前記溶接領域を溶接するためのトーチ;
前記台車上において前記トーチを支持し、y方向に交叉するx方向に駆動するトーチ駆動機構;
前記台車に搭載され、溶接時の台車移動方向に関して前記トーチより上流側に位置し、前記溶接領域で前記溶接対象2材の両者に、台車移動方向の同一位置で、同時に接触することができる接触子と、該接触子を支持しそのx方向の移動、ならびに、x,y方向の両者に交叉するz方向の移動、を検出する、前記トーチおよびトーチ駆動機構とは分離したx,z移動検出器と、を含む接触センサ;
前記トーチ駆動機構とは別体であって、前記x,z移動検出器を支持して、x,z方向に駆動するセンサ駆動機構;
前記x,z移動検出器のx,z移動検出信号に基づいて検出した移動の方向と同方向への駆動を指示するx,z駆動指示信号を生成し前記センサ駆動機構を介して前記x,z移動検出器を駆動する、センサ倣い制御手段;および、
該センサ倣い制御手段が生成した前記x駆動指示信号に応答して、前記センサ倣い制御手段とは別個に、前記トーチ駆動機構を介して前記トーチのx方向位置をずらすトーチ倣い制御手段;
を備える倣い溶接装置。
A carriage that travels in a direction y in which a groove between two materials to be welded or a welding region that is a corner formed by the two materials extends;
A torch mounted on the carriage for welding the welding region;
A torch drive mechanism for supporting the torch on the carriage and driving in the x direction crossing in the y direction;
The contact mounted on the carriage, located upstream of the torch with respect to the carriage movement direction during welding, and capable of simultaneously contacting both of the two welding objects in the welding region at the same position in the carriage movement direction. X, z movement detection separated from the torch and the torch drive mechanism for detecting a child and its movement in the x direction and the movement in the z direction crossing both the x and y directions. A contact sensor comprising:
A sensor drive mechanism that is separate from the torch drive mechanism and supports the x and z movement detectors and drives them in the x and z directions;
An x, z drive instruction signal for instructing driving in the same direction as the movement direction detected based on the x, z movement detection signal of the x, z movement detector is generated, and the x, z through the sensor driving mechanism is generated. sensor scanning control means for driving the z movement detector; and
A torch scanning control means for shifting the x-direction position of the torch via the torch drive mechanism separately from the sensor scanning control means in response to the x drive instruction signal generated by the sensor scanning control means;
A copying welding apparatus comprising:
前記センサ倣い制御手段は、x,z目標位置信号を発生し前記x,z移動検出器がx,z移動を検出している間同方向へx,z移動検出器を駆動するために所定周期でステップ状にx,z目標位置信号のレベルを更新する手段、および、各回転量検出手段が発生する回転量信号が各目標位置信号に合致する方向に各電気モータを駆動するフィードバック制御手段、を含む;
請求項1に記載の倣い溶接装置。 The sensor drive mechanism increases or decreases by an x drive electric motor, a z drive electric motor for driving the x and z movement detectors forward and backward in the x and z directions, respectively, and forward and reverse of each electric motor. Each rotation amount detecting means for generating a rotation amount signal representing the rotation amount;
The sensor scanning control means generates an x, z target position signal and drives the x, z movement detector in the same direction while the x, z movement detector detects x, z movement. Means for updating the level of the x, z target position signal in steps, and feedback control means for driving each electric motor in a direction in which the rotation amount signal generated by each rotation amount detection means matches each target position signal, including;
The copying welding apparatus according to claim 1.
前記センサ倣い制御手段は、前記センサ倣い制御手段が生成したx,z駆動指示信号に応答して前記x,z駆動電気モータをステップ駆動するモータドライバ、を含む;
請求項1に記載の倣い溶接装置。 The sensor driving mechanism includes an x driving electric motor and a z driving electric motor for driving the x, z movement detector in the x, z directions;
The sensor scanning control means includes a motor driver that step-drives the x, z drive electric motor in response to an x, z drive instruction signal generated by the sensor scanning control means;
The copying welding apparatus according to claim 1.
前記トーチ倣い制御手段は、トーチのx方向の往復移動の移動軌跡を規定する目標位置信号を発生する手段,前記回転量検出手段が発生する回転量信号が前記目標位置信号に合致する方向に前記電気モータを駆動するフィードバック制御手段、および、前記センサ倣い制御手段が生成した前記x駆動指示信号に応答して前記接触子の移動の方向と同方向に前記トーチの往復移動の中心位置をずらすための調整を、前記目標位置信号又は回転量信号に加える調整手段を含む;
請求項4に記載の倣い溶接装置。 The torch drive mechanism includes an electric motor for reciprocatingly driving the torch in the x direction, and a rotation amount detection means for generating a rotation amount signal representing a rotation amount that increases and decreases by forward and reverse rotation of the electric motor;
The torch copying control means is a means for generating a target position signal for defining a movement trajectory of the reciprocating movement of the torch in the x direction, and the rotation amount signal generated by the rotation amount detection means is in a direction that matches the target position signal. In order to shift the center position of the reciprocating movement of the torch in the same direction as the moving direction of the contact in response to the x drive instruction signal generated by the feedback control means for driving the electric motor and the sensor scanning control means. Adjusting means for adding the adjustment to the target position signal or the rotation amount signal;
The profiling welding apparatus according to claim 4.
The profiling welding apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the contact has two pins arranged in the x direction, each having a tip facing each of the two materials to be welded in the welding region. .
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