JPH04127965A - アーク溶接制御方法 - Google Patents
アーク溶接制御方法Info
- Publication number
- JPH04127965A JPH04127965A JP24690990A JP24690990A JPH04127965A JP H04127965 A JPH04127965 A JP H04127965A JP 24690990 A JP24690990 A JP 24690990A JP 24690990 A JP24690990 A JP 24690990A JP H04127965 A JPH04127965 A JP H04127965A
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- Japan
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- voltage
- arc
- power line
- welding
- voltage detection
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- Arc Welding Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、大径溶接鋼管等の製造に用いられる多電極
サブマージドアーク溶接等における溶接制御方法に関す
るものである。
サブマージドアーク溶接等における溶接制御方法に関す
るものである。
大径溶接鋼管のシーム溶接には、フラックスにより熱の
集中が良く、アークに近い通電により大電流を流せる等
の利点を有するサブマージドアーク溶接が採用され、さ
らに溶接時間短縮を計る目的で、高速溶接が得られる２
本以上の電極を用いる多電極溶接が行なわれている。
集中が良く、アークに近い通電により大電流を流せる等
の利点を有するサブマージドアーク溶接が採用され、さ
らに溶接時間短縮を計る目的で、高速溶接が得られる２
本以上の電極を用いる多電極溶接が行なわれている。
このような自動あるいは半自動（溶接走行のみ手動）ア
ーク溶接においては、溶接ワイヤ（溶接棒）と母材との
距離すなわちアーク長を一定に保つ必要があり、アーク
長の増減に伴うアーク電圧の増減を検出し、このアーク
電圧を一定とするフィードバック制御によりアーク長を
一定に保つ方法が用いられている。
ーク溶接においては、溶接ワイヤ（溶接棒）と母材との
距離すなわちアーク長を一定に保つ必要があり、アーク
長の増減に伴うアーク電圧の増減を検出し、このアーク
電圧を一定とするフィードバック制御によりアーク長を
一定に保つ方法が用いられている。
第９図に示すのは、多電極サブマージドアーク溶接の例
であり、溶接ワイヤｌを送給ロール２により送給し、電
源３から溶接ワイヤｌにコンタクトチップ４を介して通
電するようにされている。アーク長ｌを一定に保持する
ためには、溶接ワイヤの送給速度とその溶融速度を一致
させればよく、アーク長ｌの変化をアーク電圧Ｖの変化
として検出し、これをフィードバックして制御装置５に
より溶接ワイヤ１の送給速度を制御する。例えば、溶接
中にアークが長くなると、アーク電圧が高くなり、これ
に応して溶接ワイヤ１が急速に送り出され、アーク長が
短縮されてアーク電圧も元に戻る。
であり、溶接ワイヤｌを送給ロール２により送給し、電
源３から溶接ワイヤｌにコンタクトチップ４を介して通
電するようにされている。アーク長ｌを一定に保持する
ためには、溶接ワイヤの送給速度とその溶融速度を一致
させればよく、アーク長ｌの変化をアーク電圧Ｖの変化
として検出し、これをフィードバックして制御装置５に
より溶接ワイヤ１の送給速度を制御する。例えば、溶接
中にアークが長くなると、アーク電圧が高くなり、これ
に応して溶接ワイヤ１が急速に送り出され、アーク長が
短縮されてアーク電圧も元に戻る。
このような制御方式において、アーク電圧■は、アーク
近傍の電位差を検出するため、また移動する溶接ワイヤ
１に直接接続できないため、コンタクトチップ４に電圧
検出線７を接続して検出している。さらに、この電圧検
出線７は、配線スペース、配線作業の点などから、電力
を供給する動力ｉ６と共に配線されている。
近傍の電位差を検出するため、また移動する溶接ワイヤ
１に直接接続できないため、コンタクトチップ４に電圧
検出線７を接続して検出している。さらに、この電圧検
出線７は、配線スペース、配線作業の点などから、電力
を供給する動力ｉ６と共に配線されている。
［この発明が解決しようとする課Ｂ］
前述のような動力線６と電圧検出線７とが共に配設され
ていると、アーク点でのアーク電圧■と操作盤あるいは
制御盤でのメータ検出電圧■° （第１０図参照）とに
差が生じる。これは、動力線６と電圧検出線７とが平行
に、あるいは近接して配設されていると、動力線６を流
れる電流による電磁誘導によって電圧検出線７に誘導起
電力が生し、これによる誘導電流が加わったためである
。
ていると、アーク点でのアーク電圧■と操作盤あるいは
制御盤でのメータ検出電圧■° （第１０図参照）とに
差が生じる。これは、動力線６と電圧検出線７とが平行
に、あるいは近接して配設されていると、動力線６を流
れる電流による電磁誘導によって電圧検出線７に誘導起
電力が生し、これによる誘導電流が加わったためである
。
このように実際のアーク電圧Ｖとメータ検出電圧ｖ′に
差があると、見かけの電圧Ｖ゛を基に制御を行なうこと
になり、例えば偏差がない状態でも偏差が生し、この結
果、アーク電圧が変動し、アーク電圧を精度良く制御で
きず、ビードの溶は込み変動が生しる。
差があると、見かけの電圧Ｖ゛を基に制御を行なうこと
になり、例えば偏差がない状態でも偏差が生し、この結
果、アーク電圧が変動し、アーク電圧を精度良く制御で
きず、ビードの溶は込み変動が生しる。
３電極のサブマージドアーク溶接の場合、各電極にＡＣ
を用い、第８図に示すように位相差を付けるケースが多
く、各電極の電圧検出線の経路、種類、処理により第４
図に示すような２■〜＋５■の差が生しており、結果と
してアーク電圧変動により２ｍｍ程度のビード溶は込み
変動を起こしている。
を用い、第８図に示すように位相差を付けるケースが多
く、各電極の電圧検出線の経路、種類、処理により第４
図に示すような２■〜＋５■の差が生しており、結果と
してアーク電圧変動により２ｍｍ程度のビード溶は込み
変動を起こしている。
実際のアーク電圧Ｖとメータ検出電圧Ｖ゛に差が生して
いるという認識は一般にはなく、従って従来においては
対策が施されていないが、アーク電圧の許容誤差は、例
えばＡＳＭＥ等のスペックでは＋１０％以内という規定
であり、通常絶対値で３０〜５０Ｖ程度のアーク電圧が
用いられているから許容誤差は３〜５Ｖ以内となり、前
記アーク電圧の差は、この許容誤差と同等程度であり、
改善を要する。
いるという認識は一般にはなく、従って従来においては
対策が施されていないが、アーク電圧の許容誤差は、例
えばＡＳＭＥ等のスペックでは＋１０％以内という規定
であり、通常絶対値で３０〜５０Ｖ程度のアーク電圧が
用いられているから許容誤差は３〜５Ｖ以内となり、前
記アーク電圧の差は、この許容誤差と同等程度であり、
改善を要する。
この発明は、前述のような問題点を解消すべくなされた
もので、その目的は、実際のアーク電圧とメータ検出電
圧との差をなくし、アーク電圧を精度良く制御し得るア
ーク溶接制御方法を提供することにある。
もので、その目的は、実際のアーク電圧とメータ検出電
圧との差をなくし、アーク電圧を精度良く制御し得るア
ーク溶接制御方法を提供することにある。
本発明は、第１図に示すように、溶接ワイヤ１に動力線
６を介して電流を印加し、電圧検出線７によりアーク電
圧■を検出してこのアーク電圧をフィードバック制御す
るアーク溶接制御方法において、前記電圧検出線７を動
力線６による磁気的影響を受けないように配線し、また
は動力線６による磁束を電圧検出線７自体で遮断もしく
は相殺させるようにしたものである。
６を介して電流を印加し、電圧検出線７によりアーク電
圧■を検出してこのアーク電圧をフィードバック制御す
るアーク溶接制御方法において、前記電圧検出線７を動
力線６による磁気的影響を受けないように配線し、また
は動力線６による磁束を電圧検出線７自体で遮断もしく
は相殺させるようにしたものである。
電圧検出線７の配線は、動力線６とできるだけ平行とな
らないように、かつ動力線６からできるだけ遠ざけるよ
うにすればよい。
らないように、かつ動力線６からできるだけ遠ざけるよ
うにすればよい。
電圧検出線７自体に磁気シールド線（第２図）ツイスト
ケーブル（第３図）を用いることにより、動力線６によ
る磁束を遮断もしくは相殺させることができる。
ケーブル（第３図）を用いることにより、動力線６によ
る磁束を遮断もしくは相殺させることができる。
動力線６を流れる電流による磁束が電圧検出線７に影響
を及ぼさず、あるいは前記磁束が遮断もしくは相殺され
、動力線６による電磁誘導に起因する誘導電流を大幅に
減少させることができ、実際のアーク電圧■とメータ検
出電圧■゛との差を低減することができる。これにより
、アーク電圧を精度良く制御できる。
を及ぼさず、あるいは前記磁束が遮断もしくは相殺され
、動力線６による電磁誘導に起因する誘導電流を大幅に
減少させることができ、実際のアーク電圧■とメータ検
出電圧■゛との差を低減することができる。これにより
、アーク電圧を精度良く制御できる。
以下、この発明を図示する実施例に基づいて説明する。
これは、第１図に示すように、電極を溶接方向にタンデ
ムに配置し、各電極を個別に制御す多電極・多電源サブ
マージドアーク溶接の例であり、従来通り、制御装置５
によって制御される送給ロール２により溶接ワイヤｌが
送給され、電源３から溶接ワイヤ１に動力線６、コンタ
クトチップ４を介して電力が供給され、アーク長！の変
化をアーク電圧■の変化として検出し、これをフィート
バンクして送給速度を制御卸するようにされている。
ムに配置し、各電極を個別に制御す多電極・多電源サブ
マージドアーク溶接の例であり、従来通り、制御装置５
によって制御される送給ロール２により溶接ワイヤｌが
送給され、電源３から溶接ワイヤ１に動力線６、コンタ
クトチップ４を介して電力が供給され、アーク長！の変
化をアーク電圧■の変化として検出し、これをフィート
バンクして送給速度を制御卸するようにされている。
このような構成において、コンタクトチップ４と制御装
置５間に配設される電圧検出線７を、動力線６とできる
だけ平行とならないように、かつ動力線６からできるだ
け遠ざけて配線する。
置５間に配設される電圧検出線７を、動力線６とできる
だけ平行とならないように、かつ動力線６からできるだ
け遠ざけて配線する。
動力線６と電圧検出線７を平行に配設すると、動力線６
を流れる電流による磁界を電圧検出線７が直角に横切り
、誘導電流が流れるが、電圧検出線７を動力線６に対し
て直交するように、あるいは斜めに配設することにより
、誘導電流を大幅に減少させることができる。また、動
力線６を流れる電流Ｉによる磁界Ｈは、Ｈ＝ Ｉ／２π
ｒで表わされ、動力線６からの距離ｒに反比例するから
、動力線６と電圧検出線７の距離を大きくすることによ
り、磁束の大きさ、変化に比例する誘導起電力を小さく
するとかできる。
を流れる電流による磁界を電圧検出線７が直角に横切り
、誘導電流が流れるが、電圧検出線７を動力線６に対し
て直交するように、あるいは斜めに配設することにより
、誘導電流を大幅に減少させることができる。また、動
力線６を流れる電流Ｉによる磁界Ｈは、Ｈ＝ Ｉ／２π
ｒで表わされ、動力線６からの距離ｒに反比例するから
、動力線６と電圧検出線７の距離を大きくすることによ
り、磁束の大きさ、変化に比例する誘導起電力を小さく
するとかできる。
また、このような電圧検出線７の経路変更に代えて、電
圧検出線７自体に磁気シールド線あるいはツイストケー
ブルを用いてもよい。
圧検出線７自体に磁気シールド線あるいはツイストケー
ブルを用いてもよい。
磁気シールド線は、例えば第２図に示すように、透磁率
の高い強磁性体である鉄、パーマロイなどからなる中空
筒８で導線７“を覆って構成し、磁束を中空筒８に集中
させて磁気を遅閉するものでもよいし、あるいは透磁率
の低い銅またはアルミナープ等あるいは完全反磁性の超
電導体で被覆して磁束の侵入を阻止するものでもよい。
の高い強磁性体である鉄、パーマロイなどからなる中空
筒８で導線７“を覆って構成し、磁束を中空筒８に集中
させて磁気を遅閉するものでもよいし、あるいは透磁率
の低い銅またはアルミナープ等あるいは完全反磁性の超
電導体で被覆して磁束の侵入を阻止するものでもよい。
ツイストケーブルは、第３図に示すように、導線７′を
捩り螺旋状にしたものであり、隣接する方向の異なる部
分に生じる互いに逆方向の誘導電流が互いに打ち消し合
うようにされている。
捩り螺旋状にしたものであり、隣接する方向の異なる部
分に生じる互いに逆方向の誘導電流が互いに打ち消し合
うようにされている。
以上のような構成の本発明を実施したところ次表、第５
図に示すような結果が得られた。
図に示すような結果が得られた。
本発明によれば、実際のアーク電圧Ｖとメータ検出電圧
■゛の差を第４図の通常に比べて小さ（することができ
、これにより第６図に示すように、アーク電圧変動を低
減することができ、この結果、第７図に示すように、溶
は込み変動のない良好な溶接ビートが得られる。
■゛の差を第４図の通常に比べて小さ（することができ
、これにより第６図に示すように、アーク電圧変動を低
減することができ、この結果、第７図に示すように、溶
は込み変動のない良好な溶接ビートが得られる。
なお、以上は経路変更、磁気シールド線、ツイストケー
ブルを単独で使用した場合を示したが、これらを適宜組
み合わせて使用することもできる。
ブルを単独で使用した場合を示したが、これらを適宜組
み合わせて使用することもできる。
また、以上は多電極サブマージドアーク溶接について説
明したが、これに限らず、単電極あるいはその他のアー
ク自動・半自動溶接にも本発明を適用できることはいう
までもない。
明したが、これに限らず、単電極あるいはその他のアー
ク自動・半自動溶接にも本発明を適用できることはいう
までもない。
前述の通り、この発明に係るアーク溶接制御方法は、電
圧検出線を動力線による磁気的影響を受けないように配
線し、または動力線による磁束を電圧検出線自体で遮断
もしくは相殺させるようにしたため、実際のアーク電圧
とメータ検出電圧をほぼ等しくすることができ、アーク
電圧変動を減少させ、溶は込み変動のない良好な溶接ビ
ートを得ることができる。
圧検出線を動力線による磁気的影響を受けないように配
線し、または動力線による磁束を電圧検出線自体で遮断
もしくは相殺させるようにしたため、実際のアーク電圧
とメータ検出電圧をほぼ等しくすることができ、アーク
電圧変動を減少させ、溶は込み変動のない良好な溶接ビ
ートを得ることができる。
第１図は、この発明に係る装置の一実施例を示す概略図
、第２図は、この発明に係る磁気シールド線の一例を示
す断面図、第３図はこの発明に係るツイストケーブルの
一例を示す側面図、第４図は従来における実際のアーク
電圧とメータ検出電圧の差を示すグラフ、第５図は本発
明における実際のアーク電圧とメータ検出電圧の差を示
すグラフ、第６図はアーク電圧変動を示すグラフ、第７
図は溶体変動を示すグラフ、第８図は多電極における位
相差の例を示す線図、第９図は従来の装置を示す概略図
、第１０図はアーク電圧の検出を示す回路図である。 ｌ・・・・・・溶接ワイヤ、２・・・・・・送給ロール
、３・・・・・・電 源、 ４・・・・・・コンタ
クトチップ、５・・・・・・制御装置、 ６・・・・・
・動 力 線、７・・・・・・電圧検出線、８・・・・
・・中 空 筒。 第 図 第 図
、第２図は、この発明に係る磁気シールド線の一例を示
す断面図、第３図はこの発明に係るツイストケーブルの
一例を示す側面図、第４図は従来における実際のアーク
電圧とメータ検出電圧の差を示すグラフ、第５図は本発
明における実際のアーク電圧とメータ検出電圧の差を示
すグラフ、第６図はアーク電圧変動を示すグラフ、第７
図は溶体変動を示すグラフ、第８図は多電極における位
相差の例を示す線図、第９図は従来の装置を示す概略図
、第１０図はアーク電圧の検出を示す回路図である。 ｌ・・・・・・溶接ワイヤ、２・・・・・・送給ロール
、３・・・・・・電 源、 ４・・・・・・コンタ
クトチップ、５・・・・・・制御装置、 ６・・・・・
・動 力 線、７・・・・・・電圧検出線、８・・・・
・・中 空 筒。 第 図 第 図
Claims (1)
- （１）溶接ワイヤに動力線を介して電流を印加し、電圧
検出線によりアーク電圧を検出してこのアーク電圧をフ
ィードバック制御するアーク溶接制御方法において、 前記電圧検出線を動力線による磁気的影響を受けないよ
うに配線し、または動力線による磁束を電圧検出線自体
で遮断もしくは相殺させることを特徴とするアーク溶接
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24690990A JPH04127965A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | アーク溶接制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24690990A JPH04127965A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | アーク溶接制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127965A true JPH04127965A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17155555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24690990A Pending JPH04127965A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | アーク溶接制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04127965A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222909A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | 開先倣いアーク溶接方法および装置 |
| FR2956053A1 (fr) * | 2010-02-11 | 2011-08-12 | Air Liquide | Dispositif et procede de soudage a l'arc |
| JP2012000665A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Kobe Steel Ltd | 片面アーク溶接装置 |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP24690990A patent/JPH04127965A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222909A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | 開先倣いアーク溶接方法および装置 |
| FR2956053A1 (fr) * | 2010-02-11 | 2011-08-12 | Air Liquide | Dispositif et procede de soudage a l'arc |
| EP2357055A1 (fr) * | 2010-02-11 | 2011-08-17 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Procédé de soudage à l'arc TIG avec fil d'apport fusible en présence d'un chanfrein étroit et application d'un champ magnétique |
| JP2012000665A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Kobe Steel Ltd | 片面アーク溶接装置 |
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