JPH0635055B2 - ア−クスポツト溶接制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アークスポツト溶接においてアーク切れによ
る溶接欠陥を防止し得るアークスポツト溶接制御装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来のアークスポツト溶接制御装置の回路構成
図である。図において、(1)はスポツトシーケンス回
路、(2)はスポツトシーケンス回路(1)の出力を、出力電
圧及び消耗電極（以下、ワイヤと称する）送給速度の指
令入力とする溶接電源、(3)は溶接電源(2)の溶接電流波
形信号出力を入力とする溶接電流切断検出器、(4)は溶
接電流切断検出器(3)の出力を入力とする警報器（例え
ば、ブザー回路）である。なお、図示は省略するが、ス
ポツトシーケンス回路(1)には、出力電圧のパターン設
定、ワイヤ送給速度のパターン設定及び溶接時間の設定
が外部より行えるようになつている。

次に動作について説明する。

溶接開始指令を外部よりスポツトシーケンス回路(1)へ
入力すると、スポツトシーケンス回路(1)は予め設定さ
れた出力電圧指令及びワイヤ送給速度指令を溶接電源
(2)へ入力する。この結果、溶接電源(2)は上記指令に従
いワイヤを溶接トーチ（図示せず）を通して被溶接物
（図示せず）の方向に送る。ワイヤが被溶接物に到達す
ると、溶接電源(2)よりワイヤ〜被溶接物を通して溶接
電流が流れ、ワイヤ及び被溶接物の溶融、アーク発生が
行われて溶接が実行されることとなる。このような溶接
の時間は、スポツトシーケンス回路(1)の溶接時間設定
で決定され、この設定時間を経過すると、アークスポツ
ト終了となる。第４図はこのときの出力電圧指令〔同図
（ａ）〕、ワイヤ送給指令〔同図（ｂ）〕及び溶接電流
波形〔同図（ｃ）〕の一例を示している。第４図中、Ｔ
１は溶接時間設定値を示す。なお、一般にこの時間Ｔ１
は０．５〜２秒程度と短時間である。また、Ｔ２は被溶
接物への熱入力を溶接初期に大きくし、被溶接物を深く
溶融させるために実際に用いられている時間である。Ｔ
３は溶接電流のうちワイヤ〜被溶接物が短絡している間
に流れる短絡電流期間、Ｔ４はワイヤ〜被溶接物間にア
ークが発生しているアーク電流期間である。このような
アークスポツト溶接による一施工例を第６図に示す。同
図中、(5)は被溶接物の上板、(6)は被溶接物の下板であ
り、(7)は溶融部を示す。

一般に、このようにスポツト溶接された上板(5)と下板
(6)の接合強度は、溶融部(7)に示される２つの寸法Ｌと
ｌにより外面上からは評価される。そして、上記寸法
Ｌ，ｌを決定づける因子として、上板(5)、下板(6)の板
厚が決定された場合、溶接電圧（すなわち溶接電源の出
力電圧）、溶接電流（すなわちワイヤ送給速度）、さら
には溶接時間がある。したがつて、これらの設定につい
ては、予め施工実験を繰り返し、十分なＬ，ｌの寸法が
得られるよう余裕をもつて上記設定値は選ばれている。
しかし、何らかの原因、すなわち溶接開始前にワイヤの
先端に絶縁物である、いわゆるスラグが付着していた場
合、あるいはワイヤ送給経路の不安定性より発生するワ
イヤ送給速度の変動、あるいは電源電圧の急激な変動に
よる溶接電源出力の変動、あるいは被溶接物上に付着し
た油の気化によるシールドガス成分の変化等により、溶
接中に溶接電流が切断すると、第５図に示すように溶接
電流が一瞬零となる。同図中、Ｔ５は溶接電流切断の期
間である。このとき、溶接電流切断検出器(3)は、その
出力を警報器(4)に発し、溶接に異常があつたことを作
業者に知らしめる。そこで、作業者は上記寸法Ｌ，ｌを
批評し、規定値以上の寸法が確保されているか否かを調
べ溶接欠陥の有無を判定する。第７図は溶接電流の切断
が生じた場合の溶融部を示すもので、第６図の寸法Ｌ，
ｌに対して小さくなつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のアークスポツト溶接制御装置は以上のように構成
されているので、溶接中にアーク切れが発生した場合、
その都度、作業者が溶接状態を確認し、再溶接等の処置
をとらねばならず、アークスポツト溶接機をロボツト等
に適用し自動化を計る場合の障害となつていた。

本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、アーク切れの時間、すなわち溶接電流の切断
時間と溶融部の寸法Ｌ，ｌの関係を予め把握しておき、
溶接欠陥と判定される程度の溶接電流切断時間が発生し
た場合、自動的に再度アークスポツト溶接を繰り返すよ
うにするアークスポツト溶接制御装置を得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るアークスポツト溶接制御装置は、溶接電流
切断検出器による溶接電流切断時間と基準時間設定器に
よる予め設定された基準時間とを時間カウンタにより比
較し、一定時間以上継続する溶接電流の切断があつた場
合には再度、アークスポツト溶接を行うようスポツトシ
ーケンス回路へ指令を発する繰り返し指令回路を設けた
ものである。

〔作用〕

本発明においては、アーク切れが発生した場合、時間カ
ウンタにより溶接電流の切断時間が一定時間以上に長い
ものであるかどうかが比較され、その結果により再溶接
すべきかどうかが判定される。そして、再溶接のときは
繰り返し指令回路を介してスポツトシーケンス回路へそ
の旨の指令が発せられることになるので、実溶接時間の
不足を生じることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの実施例の回路構成図である。同図中、第５
図と同一符号は同一機能をもつ要素を示し、説明は省略
する。(8)は溶接電流切断時間と溶融部の寸法Ｌ，ｌの
関係から基準時間が予め設定される基準時間設定器、
(9)は基準時間設定器(8)の出力と溶接電流切断検出器
(3)の出力とを入力とする時間カウンタ、(10)は時間カ
ウンタ(9)の出力を入力とする繰り返し指令回路であ
る。

次に上記実施例の動作を説明する。

溶接の開始手順及び正常に溶接が行なわれる場合の動作
については第３図の場合と同様であるので、説明は省略
する。

次に、前述のような何らかの原因によつて、溶接中に溶
接電流が切れた場合、すなわち第５図で示したように溶
接電流が零の期間Ｔ５が発生すると、溶接電流切断検出
器(3)はその検知出力を時間カウンタ(9)へ入力する。時
間カウンタ(9)には基準時間設定器(8)の設定出力も同時
に入力されており、この設定時間と溶接電流切断時間と
が比較される。そして、溶接電流切断時間が上記設定時
間を越えると、時間カウンタ(9)は出力を発し、繰り返
し指令回路(10)へ入力される。この結果、繰り返し指令
回路(10)はそのアークスポツト溶接が一度終了した後、
一定時限後に、再度アークスポツト溶接を繰り返すよう
スポツトシーケンス回路(1)へ指令を与える。そして、
溶接電源(2)は再びその出力を発し、同一箇所へアーク
スポツト溶接を自動的に行うこととなる。

第７図の例に示すように、溶接電流切断による溶接時間
の不足のためにアークスポツト溶接の寸法Ｌ，ｌが確保
できないような場合には、溶融部(7)がまだ十分熱せら
れている間に再度、スポツトを行うようにすると、不足
した溶接時間が補われ十分な溶融部の大きさ、すなわち
規定値寸法以上のＬ，ｌが確保できることになる。

次に、第２図は他の実施例を示すもので、この場合、基
準時間設定器(8)には時間関数回路(11)の出力を入力
し、また、この時間関数回路(11)にはスポツトシーケン
ス回路(1)より溶接時間の設定値が入力されるようにな
つている。ここで時間関数回路(11)では、ある余裕をも
つてスポツトシーケンス回路(1)で設定された溶接時間
Ｔｏに対し、規定の寸法Ｌ，ｌを確保するのに必要な最
小の溶接時間Tminを決定しておき、この最小の溶接時間
Tminを確保できない程の溶接電流切断であつた場合に再
溶接するようにしている。すなわち、時間関数回路(11)
では溶接時間Ｔｏに対しTminがプログラムされており、
Ｔｏ−Tminの演算が行われる。この演算結果を基準時間
設定器(8)へ入力し、時間カウンタ(9)への入力となるべ
くパラメータ変換されるのである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、溶接電流切断検出器によ
る溶接電流切断時間と基準時間設定器による予め設定さ
れた基準時間とを時間カウンタにより比較し、一定時間
以上継続する溶接電流の切断があつた場合には再度、ア
ークスポツト溶接を行うよう繰り返し指令回路によりス
ポツトシーケンス回路へ指令を発するようにしたもので
あるから、アーク切れによる溶接欠陥の発生を未然に防
ぐことができ、自動化への適用、省力化が可能となる等
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路構成図、第２図は他の実
施例の回路構成図、第３図は従来例の回路構成図、第４
図（ａ）はスポツトシーケンス回路の出力電圧指令線
図、同図（ｂ）はスポツトシーケンス回路のワイヤ送給
指令線図、同図（ｃ）は溶接電流波形の線図、第５図は
溶接電流切断時の線図、第６図はアークスポツト溶接の
溶融部の断面図、第７図はアーク切れを生じたときの溶
融部の断面図である。 (1)：スポツトシーケンス回路、(2)：溶接電源、(3)：
溶接電流切断検出器、(8)：基準時間設定器、(9)：時間
カウンタ、(10)：繰り返し指令回路、(11)：時間関数回
路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スポツトシーケンス回路と、該スポツトシ
   ーケンス回路の出力及び消耗電極送給速度を入力とする
   溶接電源と、該溶接電源の出力を入力とする溶接電流切
   断検出器と、溶接電流切断時間の基準を設定する基準時
   間設定器と、前記溶接電流切断検出器の出力及び前記基
   準時間設定器の出力を入力とする時間カウンタと、一定
   時間継続するアーク切れを生じた場合に前記時間カウン
   タの出力を入力とすると共に前記スポツトシーケンス回
   路へ指令入力する繰り返し指令回路とを備えてなること
   を特徴とするアークスポツト溶接制御装置。
2. 【請求項２】スポツトシーケンス回路にて設定される溶
   接時間出力を入力とする時間関数回路を備え、該時間関
   数回路の出力を基準時間設定器の時間設定入力とするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアークスポ
   ツト溶接制御装置。