JPH0131990B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は消耗電極である溶接用ワイヤを自動送
給してアーク溶接をおこなう溶接用電源に関する
ものである。

従来の技術 従来のこの種の溶接用電源において、溶接開始
のアーク発生を円滑させるために溶接開始時にワ
イヤ送給速度を定常溶接時よりも低減させるいわ
ゆるワイヤスローダウン制御や、溶接出力を定常
溶接時よりも増加させるいわゆるホツトスタート
制御は従来から用いられてきた制御方法であつ
た。そしてこのワイヤスローダウンやホツトスタ
ートの状態から定常状態に切換えるトリガ信号と
しては溶接電流の有無を検出する溶接電流検出信
号のみによるものが一般的であつた。すなわち、
従来のこの種の溶接用電源は第４図に示す構成で
あつた。この第４図において、１は溶接用電源入
力端子、２は溶接用変圧器、３は整流素子、４は
溶接出力制御素子、５は溶接性能調整用リアクト
ルである。６は分流器、７は溶接用電源出力端
子、８は通電用コンタタトチツプ、９は溶接用ワ
イヤ、１０は被溶接物、１１は溶接アーク、１２
はワイヤ送給用モータ、１３は出力制御回路、１
４は溶接電流検出回路である。

上記構成において、分流器６の検出信号を溶接
電流検出回路１４が検知して溶接電流の有無をＡ
信号により出力制御回路１３に出力し、出力制御
回路１３はＡ信号によつてワイヤ送給モータ１２
にスローダウン速度と定常溶接速度とを切換える
Ｍ信号を出力し、同時に溶接出力制御素子４にホ
ツトスタート出力と定常溶接出力とを切換えてＶ
信号を出力していた。第５図は第４図における各
信号のタイミングチヤートである。なお、第５図
の時間tdに示すようにＶ信号とＭ信号とをＡ信号
の検出よりも少し遅らせて定常条件に切換えるこ
ともある。

発明が解決しようとする問題点 上記従来例においてスローダウン条件、ホツト
スタート条件から定常条件に切換える信号として
溶接電流検出信号のみに依存しているため、溶接
開始時の溶接用ワイヤ９の先端形状等の差異によ
るアーク発生までの時間バラツキを検出し得ず、
この結果ワイヤ中途破断やワイヤ燃え上り等を発
生させて均一なアークスタート性能を得られなか
つた。また、ワイヤ径やワイヤ材質の差異に対し
てもスローダウン条件やホツトスタート条件、さ
らに第５図の時間tdを変化させて対処しなければ
ならないという問題点があつた。このような処置
をおこなつても特にアルミニウムワイヤのように
固有抵抗率が小さいために溶融されにくい場合は
アークスタート性能に均一性が得られず、ワイヤ
が半溶融の状態が続きアーク発生しなかつたり、
これによりワイヤに過大な抵抗力が加わりワイヤ
座屈事故を発生させたり、過大なワイヤ燃え上り
により爆発音と共に溶融ワイヤ９が通電チツプ８
に融着する等の事故を発生させたりしていた。

問題点を解決するための手段 本発明は上記従来の問題点を解決するため、溶
接電流の有無を検出し検出信号を出力する溶接電
流検出回路と、溶接用ワイヤが被溶接物に接触短
絡しているか非接触で溶接アーク発生しているか
を判定して信号を出力するワイヤ短絡検出回路
と、前記溶接電流検出回路とワイヤ短絡検出回路
との出力信号とを入力とし溶接出力制御素子と溶
接用ワイヤ送給モータとに制御出力信号を出力す
る出力制御回路とを具備し、前記出力制御回路は
溶接開始のアークスタート時に前記溶接電流検出
回路の出力信号が溶接電流有の状態であること
と、前記ワイヤ短絡検出回路の出力信号が非接触
アーク発生の状態であることの双方を検知したこ
とにより動作する論理積演算部と、この論理積演
算結果によりワイヤ送給速度を定常溶接時よりも
低速度のいわゆるスローダウン速度から定常溶接
速度となるようにワイヤ送給モータに制御出力信
号を切換え、溶接出力を定常溶接時よりも高出力
のホツトスタート出力から定常溶接出力となるよ
う溶接出力制御素子に制御出力信号を切換える切
換器とで構成されてなるものである。

作 用 上記構成において、出力制御回路は、溶接開始
のアークスタート時に溶接電流検出回路の出力信
号が溶接電流有の状態であり、かつ、ワイヤ検出
回路の出力信号が非接融アーク発生の状態である
と、ワイヤ送給速度を定常溶接時よりも低速度の
いわゆるスローダウン速度かつ定常溶接速度とな
るように制御し、かつ、溶接出力を定常溶接時よ
りも高出力のホツトスタート出力から定常溶接出
力となるように制御するので、ワイヤ先端形状、
ワイヤ径、ワイヤ材質等に関係なくワイヤ短絡が
検出されるまで、スローダウン条件、ホツトスタ
ート条件が継続され、ワイヤが十分に加熱溶融さ
れることとなり、円滑かつ均一なアークスタート
性能が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例について第１図〜第３図
を参照して説明する。

なお、第１図において、第４図に示す構成と同
一の構成物に対して同一番号を付し、説明を省略
する。

１５は一対の溶接用電源出力端子間に接続され
たワイヤ短絡検出回路であり、溶接出力電圧が一
定値以上か未満かを判定してこの判定結果により
溶接用ワイヤ９が被溶接物１０に接触短絡してい
るか非接触で溶接アーク発生しているかを判定し
て信号Ｓを出力する。

溶接電流検出回路１４は溶接電流の有無を検出
して検出信号Ａを出力する。

出力制御回路１５は検出信号Ａと信号Ｓを入力
とし、溶接出力制御素子４と溶接用ワイヤ送給モ
ータ１２にそれぞれ信号Ｖと信号Ｍとを出力す
る。

次に上記構成における作用を第２図、第３図と
ともに説明する。溶接開始時、出力制御回路１３
はワイヤ送給モータ１２に定常溶接時よりも低い
スローダウン条件の出力信号を送る。同時に溶接
出力制御素子４に定常溶接時よりも高い出力を命
令するホツトスタート条件の出力信号を送る。ス
ローダウン条件で送給されてきた溶接用ワイヤ１
２が被溶接物１０に接触短絡すると（第２図の時
刻ｔ１）、溶接電流検出信号Ａは溶接電流有の状
態を出力する。同時にワイヤ短絡検出信号Ｓはワ
イヤ短絡の状態を出力する。出力制御回路１３は
溶接電流検出有の信号を受けているがワイヤ短絡
の信号も同時に受けているのでワイヤ送給モータ
１２への命令信号Ｍはスローダウン条件のままで
あり、溶接出力制御素子４への命令信号Ｖはホツ
トスタート条件のままである。これらの制御状態
が継続することにより溶接用ワイヤは十分に加熱
溶融されて第２図の時刻ｔ２でアーク発生する。
この結果ワイヤ短絡検出信号Ｓは非接触の状態に
反転するので出力制御回路１３はワイヤ送給モー
タ１２と溶接出力制御素子４とに定常溶接条件を
命令する出力信号ＭとＶとをそれぞれ出力する。
以上の作用により円滑、均一なアークスタートが
実現される。

なお、出力制御回路１３は、例えばマイクロコ
ンピユータにより構成され、第３図に示すプログ
ラムに従つて、上記動作を制御する。

また溶接電流検出回路１４は例えば比較器によ
つて分流器６からの信号値が一定値以上が未満か
により溶接電流を有無を判定している。同様にワ
イヤ短絡検出回路１５は例えば比較器によつて溶
接用電源の出力電圧が一定値以上か未満かにより
ワイヤ短絡の有無を判定している。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ばワイヤ先端形状、ワイヤ径、ワイヤ材質等に関
係なくワイヤ短絡が解除されるまでスローダウ
ン、ホツトスタート条件が継続されるのでワイヤ
が十分加熱溶融され、円滑かつ均一なアークスタ
ート性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す消耗電極式溶
接用電源のブロツク図、第２図は第１図の要部の
信号波形図、第３図は同要部のフローチヤート、
第４図は従来の消耗電極式溶接用電源のブロツク
図、第５図は同要部の信号波形図である。 ４……溶接出力制御素子、９……溶接用ワイ
ヤ、１０……被溶接物、１２……ワイヤ送給用モ
ータ、１３……出力制御回路、１４……溶接電流
検出回路、１５……ワイヤ短絡検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接電流の有無を検出し検出信号を出力する
   溶接電流検出回路と、溶接用ワイヤが被溶接物に
   接触短絡しているか非接触で溶接アーク発生して
   いるかを判定して信号を出力するワイヤ短絡検出
   回路と、前記溶接電流検出回路とワイヤ短絡検出
   回路との出力信号とを入力とし溶接出力制御素子
   と溶接用ワイヤ送給モータとに制御出力信号を出
   力する出力制御回路とを具備し、前記出力制御回
   路は溶接開始のアークスタート時に前記溶接電流
   検出回路の出力信号が溶接電流有の状態であるこ
   とと、前記ワイヤ短絡検出回路の出力信号が非接
   触アーク発生の状態であることの双方を検知した
   ことにより動作する論理積演算部とこの論理積演
   算結果によりワイヤ送給速度を定常溶接時よりも
   低速度のいわゆるスローダウン速度から定常溶接
   速度となるようにワイヤ送給モータへの制御出力
   信号を切換え、溶接出力を定常溶接時よりも高出
   力のホツトスタート出力から定常溶接出力となる
   よう溶接出力制御素子に制御出力信号を切換える
   切換器とで構成されることを特徴とした消耗電極
   式溶接用電源。