JPH0329503B2 - - Google Patents
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- JPH0329503B2 JPH0329503B2 JP56055912A JP5591281A JPH0329503B2 JP H0329503 B2 JPH0329503 B2 JP H0329503B2 JP 56055912 A JP56055912 A JP 56055912A JP 5591281 A JP5591281 A JP 5591281A JP H0329503 B2 JPH0329503 B2 JP H0329503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- circuit
- welding
- time
- wire
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アークスタートを安定化する目的で
溶接開始時にあらかじめ電極を加熱する等の安定
化制御を行うアーク制御方法に関するものであ
る。
溶接開始時にあらかじめ電極を加熱する等の安定
化制御を行うアーク制御方法に関するものであ
る。
アーク電極と被加工物との間にアークを発生さ
せ、そのアークにより溶接又は溶断加工すること
が行なわれる。アーク電極にタングステン等の非
消耗性電極を使用した場合、アーク熱により電極
が赤熱された時にはアークの発生が安定であり、
赤熱されるまでは不安定であることが知られてい
る。そして、安定にアークを発生させるために、
アークスタート時に電極と被加工物に印加する電
圧を定常よりも高電圧とすることが行なわれる。
また、消耗性電極を使用した場合、アーク熱によ
る消耗性電極の溶融を円滑にし、溶接を安定に進
めるために、アークスタート時に、電極の送り出
し速度を低く押えること、又は非消耗性電極を使
用する場合と同様に高い電圧を電極と被加工物と
の間に印加することが行なわれる。（以下アーク
スタートを安定化することを安定化制御という） アークスタートを安定化された従来の直流アー
ク溶接方法を第１図を用いて説明する。この直流
アーク溶接方法は消耗性のワイヤ電極を被加工物
に向かつて送給し、ワイヤ電極と被加工物との間
にアークを発生させる場合の一例である。まず時
点t1で溶接開始し、その時のワイヤ送給速度は低
速度S1（約１〜2m／min）に設定する。（以下ワ
イヤースローダウン制御と言う）一方出力電圧
は、高い出力電圧V1（以下ホツトスタートと言
う）を印加された状態でアークスタートとなる。
こうすることによりワイヤーが母材に短絡した時
の衝撃防止と大きな短絡電流が流れるため瞬時に
アークへ移行となる。アーク発生と同時もしくは
一定時間外に出力電圧は溶接条件設定電圧V2へ、
ワイヤー送給速度も溶接条件設定速度S2へ切換え
られるように制御されている。このように制御す
るとアークスタートは安定で良くなるが、アーク
スタート時は毎回第１図の如くワイヤースローダ
ウン制御S1がホツトスタート制御V1が働くこと
になる。しかし仮付溶接を早く連続して行う溶接
作業等の場合、即ち第１図の溶接終了時点t3から
次のアークスタート時点t4の時ホツトスタートに
よる高い電圧が印加されると、又はワイヤースロ
ーダウンによりワイヤが遅いとアークスタート時
にワイヤが激しく燃え上り、時にはトーチ内部と
ワイヤとの間に溶着（パーンバツク）が発生する
等溶隔プール形成不良が発生しあるいは、溶隔プ
ール形成迄に時間がかかり、溶接不良、作業性に
おいて不良現象が出る。したがつて、このホツト
スタート、ワイヤースローダウン制御は、ワイヤ
ー先端が冷却状態の場合には、アークスタート安
定化のために貢献するが連続して仮付溶接する場
合等のアークスタートにおいては逆に悪影響を及
ぼすということがあつた。
せ、そのアークにより溶接又は溶断加工すること
が行なわれる。アーク電極にタングステン等の非
消耗性電極を使用した場合、アーク熱により電極
が赤熱された時にはアークの発生が安定であり、
赤熱されるまでは不安定であることが知られてい
る。そして、安定にアークを発生させるために、
アークスタート時に電極と被加工物に印加する電
圧を定常よりも高電圧とすることが行なわれる。
また、消耗性電極を使用した場合、アーク熱によ
る消耗性電極の溶融を円滑にし、溶接を安定に進
めるために、アークスタート時に、電極の送り出
し速度を低く押えること、又は非消耗性電極を使
用する場合と同様に高い電圧を電極と被加工物と
の間に印加することが行なわれる。（以下アーク
スタートを安定化することを安定化制御という） アークスタートを安定化された従来の直流アー
ク溶接方法を第１図を用いて説明する。この直流
アーク溶接方法は消耗性のワイヤ電極を被加工物
に向かつて送給し、ワイヤ電極と被加工物との間
にアークを発生させる場合の一例である。まず時
点t1で溶接開始し、その時のワイヤ送給速度は低
速度S1（約１〜2m／min）に設定する。（以下ワ
イヤースローダウン制御と言う）一方出力電圧
は、高い出力電圧V1（以下ホツトスタートと言
う）を印加された状態でアークスタートとなる。
こうすることによりワイヤーが母材に短絡した時
の衝撃防止と大きな短絡電流が流れるため瞬時に
アークへ移行となる。アーク発生と同時もしくは
一定時間外に出力電圧は溶接条件設定電圧V2へ、
ワイヤー送給速度も溶接条件設定速度S2へ切換え
られるように制御されている。このように制御す
るとアークスタートは安定で良くなるが、アーク
スタート時は毎回第１図の如くワイヤースローダ
ウン制御S1がホツトスタート制御V1が働くこと
になる。しかし仮付溶接を早く連続して行う溶接
作業等の場合、即ち第１図の溶接終了時点t3から
次のアークスタート時点t4の時ホツトスタートに
よる高い電圧が印加されると、又はワイヤースロ
ーダウンによりワイヤが遅いとアークスタート時
にワイヤが激しく燃え上り、時にはトーチ内部と
ワイヤとの間に溶着（パーンバツク）が発生する
等溶隔プール形成不良が発生しあるいは、溶隔プ
ール形成迄に時間がかかり、溶接不良、作業性に
おいて不良現象が出る。したがつて、このホツト
スタート、ワイヤースローダウン制御は、ワイヤ
ー先端が冷却状態の場合には、アークスタート安
定化のために貢献するが連続して仮付溶接する場
合等のアークスタートにおいては逆に悪影響を及
ぼすということがあつた。
本発明の目的はワイヤースローダウン制御、ホ
ツトスタート制御等のアークスタート安定化制御
を行うアークスタート制御方式でアークスタート
状態に応じて前記制御を変更し、常に安定なアー
クスタートを得るようにしたアーク制御方法を提
供するにある。
ツトスタート制御等のアークスタート安定化制御
を行うアークスタート制御方式でアークスタート
状態に応じて前記制御を変更し、常に安定なアー
クスタートを得るようにしたアーク制御方法を提
供するにある。
上記目的を達成するために本発明は、アークス
タート時の安定化制御を、一度発生したアークの
停止後再びアークスタートさせる時にアークの中
断時間を計測し、このアークの中断時間が所定の
長さ以内であれば上記安定化制御をせずにアーク
を発生することを特徴とする。具体的には、例え
ば溶接終了後一定時間（約0.5sec）以内に再アー
クスタートする場合には、ワイヤースローダウン
制御、ホツトスタート制御を解除するよう制御す
ることによりアークスタートミスをなくし常にア
ークスタートを安定にできるようにすることを特
徴とする。
タート時の安定化制御を、一度発生したアークの
停止後再びアークスタートさせる時にアークの中
断時間を計測し、このアークの中断時間が所定の
長さ以内であれば上記安定化制御をせずにアーク
を発生することを特徴とする。具体的には、例え
ば溶接終了後一定時間（約0.5sec）以内に再アー
クスタートする場合には、ワイヤースローダウン
制御、ホツトスタート制御を解除するよう制御す
ることによりアークスタートミスをなくし常にア
ークスタートを安定にできるようにすることを特
徴とする。
以下本発明の一実施例を図面に従がい詳細に説
明する。
明する。
第２図は本発明に係るアーク溶接方法の手順を
説明するタイムチヤートである。同図において第
１図と同一符号は同一部分を示し、第１図と同様
に本発明を消耗性電極を用いた直流アーク溶接装
置に適用した例を示す。仮付溶接をくり返し、く
り返し行う場合及び複数の被溶接物を並べておい
て、次から次へとくり返し溶接する場合等の溶接
工程途上の任意の溶接（以下便宜上１回目の溶接
という）と次の溶接を行なう時１回目のアークス
タート（時点t1）から溶接終了（時点t3）迄の制
御動作は第１図と同様である。
説明するタイムチヤートである。同図において第
１図と同一符号は同一部分を示し、第１図と同様
に本発明を消耗性電極を用いた直流アーク溶接装
置に適用した例を示す。仮付溶接をくり返し、く
り返し行う場合及び複数の被溶接物を並べておい
て、次から次へとくり返し溶接する場合等の溶接
工程途上の任意の溶接（以下便宜上１回目の溶接
という）と次の溶接を行なう時１回目のアークス
タート（時点t1）から溶接終了（時点t3）迄の制
御動作は第１図と同様である。
本発明の制御方法は溶接終了時点t3から次のア
ークスタート時点t4迄の時間が所定時間（約
0.5sec）より長いか又は短かいを判定して、ワイ
ヤースローダウン制御、ホツトスタート制御をす
る又はしないを制御する。
ークスタート時点t4迄の時間が所定時間（約
0.5sec）より長いか又は短かいを判定して、ワイ
ヤースローダウン制御、ホツトスタート制御をす
る又はしないを制御する。
こうすることにより、時点t3からt4迄の時間が
所定時間以内である場合つまり、ワイヤー先端が
まだ高温状態で、ワイヤが溶けやすい状態の場合
には、ワイヤースローダウン制御Ｓ、ホツトスタ
ート制御V1等の安定化制御をしないことにより、
アークスタート時のアークのもえ上がり、アーク
安定迄に時間がかかる。又、溶隔プール形成不良
をなくすることができ、アークスタートが安定で
溶接作業の効率を向上することができる。
所定時間以内である場合つまり、ワイヤー先端が
まだ高温状態で、ワイヤが溶けやすい状態の場合
には、ワイヤースローダウン制御Ｓ、ホツトスタ
ート制御V1等の安定化制御をしないことにより、
アークスタート時のアークのもえ上がり、アーク
安定迄に時間がかかる。又、溶隔プール形成不良
をなくすることができ、アークスタートが安定で
溶接作業の効率を向上することができる。
時点t3からt4迄の時間が所定時間（約0.5sec）
より長い場合は、ワイヤー先端も冷却された状態
になるので、従来通りにアークスタート時にはワ
イヤースローダウン制御ホツトスタート制御等の
安定化制御を行ないアークスタートを安定化する
ことができる。
より長い場合は、ワイヤー先端も冷却された状態
になるので、従来通りにアークスタート時にはワ
イヤースローダウン制御ホツトスタート制御等の
安定化制御を行ないアークスタートを安定化する
ことができる。
次に上記制御方法を実施するための制御装置を
第３図を用いて詳細に説明する。
第３図を用いて詳細に説明する。
１は溶接起動信号発生回路で、作業者が操作す
るスイツチ又はシーケンス制御装置（図示せず）
である。２はホツトスタート回路で基準設定回路
３よりも低い電圧を出力する。基準設定回路３は
電圧を所望の電圧に分圧して取り出す可変抵抗器
（図示せず）を含んでいる。４は、出力バイアス
回路でホツトスタート回路２の出力が印加された
時は出力電圧が小さくなるように構成されてい
る。５はサイリスタ回路６の点弧位相制御回路で
出力バイパス回路４からの出力電圧の大小に応じ
て位相を制御する。サイリスタ回路６の出力は消
耗性ワイヤ電極Ｗに印加される。７はワイヤスロ
ーダウン回路で基準となるワイヤ速度設定回路８
よりも高い電圧を出力する。９は出力バイアス回
路で出力バイアス回路４と同様の構成でも良い。
１０はワイヤ送給モータ１１の回転速度を制御す
る制御回路で出力バイアス回路９からの出力の大
小に応じてワイヤ送給モータ１１の回転速度を制
御する。ワイヤ送給モータ１１の図示しない出力
軸にはワイヤ電極送給ロールＬが連結されて、そ
の回転数に応じてワイヤ送給速度が調節される。
１２は時間回路で、溶接電流検出回路１３からの
電流信号が停止することによりセツトされ、溶接
起動信号発生回路１からの信号でリセツトされる
タイマーは積分回路と、切換回路とから構成され
る。溶接起動信号発生回路１からの信号により時
間回路１２はホツトスタート回路２の出力を出力
バイアス回路４に印加する。この出力バイアス回
路の出力はホツトスタート回路２からの出力と同
様低い電圧で、この時サイリスタ回路６の出力は
高い電圧である。同時にワイヤスローダウン回路
７の出力バイアス回路９に印加すると、出力バイ
アス回路９の出力は高い電圧でこの時制御回路１
０はモータ１１を低速回転させる。モータ１１に
より送給ロールＬを介してワイヤ電極が送給さ
れ、アークが点弧すると、電流検出器１３はアー
ク電流を検出し検出信号を時間回路１２に印加す
る。この時間回路１２に電流検出信号が入力され
ると、ホツトスタート回路２からの出力が停止し
基準設定回路３からの出力が出力バイアス回路４
を介して点弧位相制御回路５に印加されるのでサ
イリスタ回路６の出力電圧は定常の低い電圧に変
えられる。同様に時間回路１２からの信号により
ワイヤスローダウン回路７の出力は停止し、ワイ
ヤ速度設定回路８の出力がバイアス回路９に印加
されるので制御回路１０はモータ１１を高速回転
させる。
るスイツチ又はシーケンス制御装置（図示せず）
である。２はホツトスタート回路で基準設定回路
３よりも低い電圧を出力する。基準設定回路３は
電圧を所望の電圧に分圧して取り出す可変抵抗器
（図示せず）を含んでいる。４は、出力バイアス
回路でホツトスタート回路２の出力が印加された
時は出力電圧が小さくなるように構成されてい
る。５はサイリスタ回路６の点弧位相制御回路で
出力バイパス回路４からの出力電圧の大小に応じ
て位相を制御する。サイリスタ回路６の出力は消
耗性ワイヤ電極Ｗに印加される。７はワイヤスロ
ーダウン回路で基準となるワイヤ速度設定回路８
よりも高い電圧を出力する。９は出力バイアス回
路で出力バイアス回路４と同様の構成でも良い。
１０はワイヤ送給モータ１１の回転速度を制御す
る制御回路で出力バイアス回路９からの出力の大
小に応じてワイヤ送給モータ１１の回転速度を制
御する。ワイヤ送給モータ１１の図示しない出力
軸にはワイヤ電極送給ロールＬが連結されて、そ
の回転数に応じてワイヤ送給速度が調節される。
１２は時間回路で、溶接電流検出回路１３からの
電流信号が停止することによりセツトされ、溶接
起動信号発生回路１からの信号でリセツトされる
タイマーは積分回路と、切換回路とから構成され
る。溶接起動信号発生回路１からの信号により時
間回路１２はホツトスタート回路２の出力を出力
バイアス回路４に印加する。この出力バイアス回
路の出力はホツトスタート回路２からの出力と同
様低い電圧で、この時サイリスタ回路６の出力は
高い電圧である。同時にワイヤスローダウン回路
７の出力バイアス回路９に印加すると、出力バイ
アス回路９の出力は高い電圧でこの時制御回路１
０はモータ１１を低速回転させる。モータ１１に
より送給ロールＬを介してワイヤ電極が送給さ
れ、アークが点弧すると、電流検出器１３はアー
ク電流を検出し検出信号を時間回路１２に印加す
る。この時間回路１２に電流検出信号が入力され
ると、ホツトスタート回路２からの出力が停止し
基準設定回路３からの出力が出力バイアス回路４
を介して点弧位相制御回路５に印加されるのでサ
イリスタ回路６の出力電圧は定常の低い電圧に変
えられる。同様に時間回路１２からの信号により
ワイヤスローダウン回路７の出力は停止し、ワイ
ヤ速度設定回路８の出力がバイアス回路９に印加
されるので制御回路１０はモータ１１を高速回転
させる。
この溶接が一旦終了して、次の溶接を開始する
場合、１回目の溶接電流が停止したことにより時
間回路１２のタイマー又は積分回路がセツトさ
れ、所定の時間後リセツトされる。タイマー又は
積分回路がセツトされている間に、次の溶接を開
始する信号が、溶接起動信号発生回路１から入力
されると切換回路により基準設定回路３及びワイ
ヤ速度設定回路８の出力が出力バイアス回路４及
び９に印加される。この時ホツトスタート回路２
及びワイヤスローダウン回路７の出力は無い。し
たがつて、溶接電圧は定常の低い電圧でありワイ
ヤ送給速度は定常の高速度の状態（安定化制御さ
れない）である。また、タイマー又は積分器がリ
セツトされた後で起動信号発生回路１からの信号
があると溶接電圧は高電圧でワイヤ送給速度は低
速から溶接が開始される。
場合、１回目の溶接電流が停止したことにより時
間回路１２のタイマー又は積分回路がセツトさ
れ、所定の時間後リセツトされる。タイマー又は
積分回路がセツトされている間に、次の溶接を開
始する信号が、溶接起動信号発生回路１から入力
されると切換回路により基準設定回路３及びワイ
ヤ速度設定回路８の出力が出力バイアス回路４及
び９に印加される。この時ホツトスタート回路２
及びワイヤスローダウン回路７の出力は無い。し
たがつて、溶接電圧は定常の低い電圧でありワイ
ヤ送給速度は定常の高速度の状態（安定化制御さ
れない）である。また、タイマー又は積分器がリ
セツトされた後で起動信号発生回路１からの信号
があると溶接電圧は高電圧でワイヤ送給速度は低
速から溶接が開始される。
以上述べた如く本発明は１回目の溶接終了後所
定時間（約0.5sec）以内に次の溶接が開始する場
合にはアークスタートのホツトスタート制御、ワ
イヤスローダウン制御等安定化制御を解除するか
らアークスタート、停止を頻繁に行なう仮付溶接
等においてアークスタート失敗やビード形成不良
が無く、安定できれいなビードが形成できるとと
もにアークスタートが容易で溶接作業が簡単であ
る。また、アークが安定するまでの時間が短かい
ので作業効率が向上するという効果がある。
定時間（約0.5sec）以内に次の溶接が開始する場
合にはアークスタートのホツトスタート制御、ワ
イヤスローダウン制御等安定化制御を解除するか
らアークスタート、停止を頻繁に行なう仮付溶接
等においてアークスタート失敗やビード形成不良
が無く、安定できれいなビードが形成できるとと
もにアークスタートが容易で溶接作業が簡単であ
る。また、アークが安定するまでの時間が短かい
ので作業効率が向上するという効果がある。
なお、本発明の一実施例の説明において、溶接
起動信号発生回路１と基準設定回路３からの出力
を時間回路１２を使用して切換えたが、これに限
らず出力バイアス回路４に切換回路を設け電流検
出器１３からの信号又はタイマーの信号により信
号発生回路１からの信号及び基準設定回路３から
の信号を選択切換えることもできる。要するに複
数の設定レベルをアーク発生及びその時間を加味
した信号で選択的に取り出せるような順序動作又
は制御操作が可能な構成であれば必要に応じて回
路構成を変更できることはいうまでもない。
起動信号発生回路１と基準設定回路３からの出力
を時間回路１２を使用して切換えたが、これに限
らず出力バイアス回路４に切換回路を設け電流検
出器１３からの信号又はタイマーの信号により信
号発生回路１からの信号及び基準設定回路３から
の信号を選択切換えることもできる。要するに複
数の設定レベルをアーク発生及びその時間を加味
した信号で選択的に取り出せるような順序動作又
は制御操作が可能な構成であれば必要に応じて回
路構成を変更できることはいうまでもない。
第１図は従来のアークスタート時の制御動作説
明図である。第２図は本発明の一実施例を示すア
ークスタート時の制御動作説明図、第３図は本発
明の一実施例を示すブロツク線図である。 １……溶接起動信号信号発生回路、２……ホツ
トスタート回路、３……基準設定回路、４……出
力バイアス回路、５……位相制御回路、６……サ
イリスタ回路、７……ワイヤスローダウン回路、
８……ワイヤ速度設定回路、９……出力バイアス
回路、１０……制御回路、１１……ワイヤ送給モ
ータ、１２……時間回路。
明図である。第２図は本発明の一実施例を示すア
ークスタート時の制御動作説明図、第３図は本発
明の一実施例を示すブロツク線図である。 １……溶接起動信号信号発生回路、２……ホツ
トスタート回路、３……基準設定回路、４……出
力バイアス回路、５……位相制御回路、６……サ
イリスタ回路、７……ワイヤスローダウン回路、
８……ワイヤ速度設定回路、９……出力バイアス
回路、１０……制御回路、１１……ワイヤ送給モ
ータ、１２……時間回路。
Claims (1)
- １ アークの発生及び停止を繰り返すアーク制御
方法において、アークスタート時にアークの発生
を安定化制御し、発生したアークの停止後再びア
ークスタートさせる時にアークの中断時間を計測
し、このアークの中断時間が所定の長さ以内であ
れば上記安定化制御をせずにアークを発生するこ
とを特徴とするアーク制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5591281A JPS57171575A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Controlling method for arc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5591281A JPS57171575A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Controlling method for arc |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57171575A JPS57171575A (en) | 1982-10-22 |
| JPH0329503B2 true JPH0329503B2 (ja) | 1991-04-24 |
Family
ID=13012320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5591281A Granted JPS57171575A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Controlling method for arc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57171575A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS597476A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 消耗式ワイヤ電極ア−ク溶接の制御方法 |
| JPH0651223B2 (ja) * | 1985-09-26 | 1994-07-06 | 松下電器産業株式会社 | 直流ア−ク溶接機 |
| JP2899371B2 (ja) * | 1990-06-27 | 1999-06-02 | 松下電器産業株式会社 | アーク溶接電源装置 |
| JPH06179077A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | Fanuc Ltd | 溶接ロボットにおけるアーク溶接制御方法 |
-
1981
- 1981-04-14 JP JP5591281A patent/JPS57171575A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57171575A (en) | 1982-10-22 |
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