JPH08132233A - 消耗電極式パルスアーク溶接機 - Google Patents
消耗電極式パルスアーク溶接機Info
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- JPH08132233A JPH08132233A JP6272786A JP27278694A JPH08132233A JP H08132233 A JPH08132233 A JP H08132233A JP 6272786 A JP6272786 A JP 6272786A JP 27278694 A JP27278694 A JP 27278694A JP H08132233 A JPH08132233 A JP H08132233A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多量のスパッタを抑制し、溶接品質の向上、
ビード外観の低下の抑制、及び溶接部の手直しなど作業
能率の低下を解消し、安定したパルスアーク溶接を行う
ことができる消耗電極式パルスアーク溶接機を得る。 【構成】 短絡電流制御回路部６は、短絡電流を第１の
傾きに設定する第１傾度設定回路部１０と、短絡電流を
第２の傾きに設定する第２傾度設定回路部１１と、溶接
電流検出回路部８の出力を受けて短絡電流を第１の傾き
から第２の傾きに切り換える屈曲点を判定する屈曲点判
定回路部７と、屈曲点判定回路部７の出力により第１傾
度設定回路部１０の出力または第２傾度設定回路部１１
の出力を選択する第１のスイッチング回路部３と、第１
のスイッチング回路部３の出力と溶接電流検出回路部８
の出力を誤差増幅する増幅素子４と、短絡アーク判定回
路部２の出力により増幅素子４の出力をオン，オフする
第２のスイッチング回路部９を備えている。
ビード外観の低下の抑制、及び溶接部の手直しなど作業
能率の低下を解消し、安定したパルスアーク溶接を行う
ことができる消耗電極式パルスアーク溶接機を得る。 【構成】 短絡電流制御回路部６は、短絡電流を第１の
傾きに設定する第１傾度設定回路部１０と、短絡電流を
第２の傾きに設定する第２傾度設定回路部１１と、溶接
電流検出回路部８の出力を受けて短絡電流を第１の傾き
から第２の傾きに切り換える屈曲点を判定する屈曲点判
定回路部７と、屈曲点判定回路部７の出力により第１傾
度設定回路部１０の出力または第２傾度設定回路部１１
の出力を選択する第１のスイッチング回路部３と、第１
のスイッチング回路部３の出力と溶接電流検出回路部８
の出力を誤差増幅する増幅素子４と、短絡アーク判定回
路部２の出力により増幅素子４の出力をオン，オフする
第２のスイッチング回路部９を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接ワイヤと溶接母材
（以下単にワイヤと母材と言う）との間にパルス電流を
供給し、アークを発生させて溶接を行うパルスアーク溶
接に関する。
（以下単にワイヤと母材と言う）との間にパルス電流を
供給し、アークを発生させて溶接を行うパルスアーク溶
接に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤと母材との間にパルス電流を供給
し、アークを発生させて溶接を行うパルスアーク溶接機
で亜鉛メッキ鋼板を溶接すると多量のスパッタが発生す
る。これは、鋼板表面にメッキされている、鉄より低い
融点をもつ亜鉛が気化し、この蒸気亜鉛は、溶融池およ
び溶融金属を通過し外部に拡散しようとする際に、ワイ
ヤ先端から離脱しようとする溶滴を押し上げたり、アー
ク雰囲気を乱す。このため、蒸気亜鉛がパルス毎にワイ
ヤ先端から溶滴が離脱する（以下１パルス１溶滴と言
う）のを阻害し、ワイヤ先端で溶滴が成長し母材に短絡
すると、多量のスパッタが発生する。従来のパルスアー
ク溶接機の短絡解除法として、リアクトルの効果のみで
短絡電流の傾度を制限したり、所定の一定傾度で制御す
る方法が知られている。しかし、図２のようにリアクト
ルの効果のみでは、短絡電流が急峻に立ち上がり短絡電
流値が３００Ａ以上になる場合もあり、多量のスパッタ
が発生する。また、図３のように所定の一定傾度で短絡
電流を制御すると、短絡期間が長くなりワイヤの溶融池
への突っ込みや、パルス周波数を乱すことにより、アー
クが不安定になったり、スパッタが発生する。
し、アークを発生させて溶接を行うパルスアーク溶接機
で亜鉛メッキ鋼板を溶接すると多量のスパッタが発生す
る。これは、鋼板表面にメッキされている、鉄より低い
融点をもつ亜鉛が気化し、この蒸気亜鉛は、溶融池およ
び溶融金属を通過し外部に拡散しようとする際に、ワイ
ヤ先端から離脱しようとする溶滴を押し上げたり、アー
ク雰囲気を乱す。このため、蒸気亜鉛がパルス毎にワイ
ヤ先端から溶滴が離脱する（以下１パルス１溶滴と言
う）のを阻害し、ワイヤ先端で溶滴が成長し母材に短絡
すると、多量のスパッタが発生する。従来のパルスアー
ク溶接機の短絡解除法として、リアクトルの効果のみで
短絡電流の傾度を制限したり、所定の一定傾度で制御す
る方法が知られている。しかし、図２のようにリアクト
ルの効果のみでは、短絡電流が急峻に立ち上がり短絡電
流値が３００Ａ以上になる場合もあり、多量のスパッタ
が発生する。また、図３のように所定の一定傾度で短絡
電流を制御すると、短絡期間が長くなりワイヤの溶融池
への突っ込みや、パルス周波数を乱すことにより、アー
クが不安定になったり、スパッタが発生する。
【０００３】このように、アークが不安定になったり、
多量に発生するスパッタが母材に付着すると、溶接品質
を低下させるだけでなく、スパッタの発生が許容されな
い発生頻度に至れば、溶接部の手直しが必要となり、手
直しができない場合にはその部材が廃棄されることもあ
り、作業能率の低下、及び著しい不経済をもたらす。
多量に発生するスパッタが母材に付着すると、溶接品質
を低下させるだけでなく、スパッタの発生が許容されな
い発生頻度に至れば、溶接部の手直しが必要となり、手
直しができない場合にはその部材が廃棄されることもあ
り、作業能率の低下、及び著しい不経済をもたらす。
【０００４】そこで現状では、アーク不安定や多量に発
生するスパッタに対して、比較的速度の遅い低速溶接
や、鋼板の間隙を開けた溶接など、主として経験に基づ
いた施工面での工夫により対応しているが、根本的な解
決には至っていない。
生するスパッタに対して、比較的速度の遅い低速溶接
や、鋼板の間隙を開けた溶接など、主として経験に基づ
いた施工面での工夫により対応しているが、根本的な解
決には至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】また、従来の消耗電極
式パルスアーク溶接機で、軟鋼板を溶接すると、図３の
ように１パルス１溶滴になっている。また、短絡が発生
する場合は、短い短絡時間で解除される。しかし、亜鉛
メッキ鋼板を溶接すると、図４のように１パルス１溶滴
にならずにワイヤ先端で溶滴が成長し、ワイヤ先端部は
大きくなる。この大きくなったワイヤ先端部が母材に短
絡する場合に、短絡電流傾度が急であると、多量のスパ
ッタ発生の原因となる。また逆に、図５のように短絡電
流傾度が所定の一定傾度であると、短絡時間が長くな
り、ワイヤ先端部の溶融池への突っ込み及びパルス周期
が乱れることにより溶接不安定の原因となる。本発明は
上記の問題点を解決することを目的とするもので、亜鉛
メッキ鋼板などの溶接において、ワイヤ先端で大きく成
長した溶滴が、ワイヤと母材の間に短絡する場合にスパ
ッタの発生を抑制し、パルスアーク溶接を安定させる消
耗電極式パルスアーク溶接機を提供するものである。
式パルスアーク溶接機で、軟鋼板を溶接すると、図３の
ように１パルス１溶滴になっている。また、短絡が発生
する場合は、短い短絡時間で解除される。しかし、亜鉛
メッキ鋼板を溶接すると、図４のように１パルス１溶滴
にならずにワイヤ先端で溶滴が成長し、ワイヤ先端部は
大きくなる。この大きくなったワイヤ先端部が母材に短
絡する場合に、短絡電流傾度が急であると、多量のスパ
ッタ発生の原因となる。また逆に、図５のように短絡電
流傾度が所定の一定傾度であると、短絡時間が長くな
り、ワイヤ先端部の溶融池への突っ込み及びパルス周期
が乱れることにより溶接不安定の原因となる。本発明は
上記の問題点を解決することを目的とするもので、亜鉛
メッキ鋼板などの溶接において、ワイヤ先端で大きく成
長した溶滴が、ワイヤと母材の間に短絡する場合にスパ
ッタの発生を抑制し、パルスアーク溶接を安定させる消
耗電極式パルスアーク溶接機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載に係る消耗
電極式パルスアーク溶接機は、溶接電圧を検出する溶接
電圧検出回路部と、前記溶接電圧検出回路部の出力によ
り短絡またはアークを判定する短絡アーク判定回路部
と、溶接電流を検出する溶接電流検出回路部と、短絡発
生時に短絡電流を制御する短絡電流制御回路部とを備
え、短絡発生時に短絡電流を、所定の第１の電流傾度で
出力し、短絡電流が所定の電流値を越えると、第１の電
流傾度と異なる所定の第２の電流傾度で出力する機能を
有するものである。
電極式パルスアーク溶接機は、溶接電圧を検出する溶接
電圧検出回路部と、前記溶接電圧検出回路部の出力によ
り短絡またはアークを判定する短絡アーク判定回路部
と、溶接電流を検出する溶接電流検出回路部と、短絡発
生時に短絡電流を制御する短絡電流制御回路部とを備
え、短絡発生時に短絡電流を、所定の第１の電流傾度で
出力し、短絡電流が所定の電流値を越えると、第１の電
流傾度と異なる所定の第２の電流傾度で出力する機能を
有するものである。
【０００７】また請求項２記載に係る消耗電極式パルス
アーク溶接機は、短絡電流制御回路部は、短絡電流を第
１の電流傾度に設定する第１傾度設定回路部と、短絡電
流を第２の電流傾度に設定する第２傾度設定回路部と、
溶接電流検出回路部の出力を受けて短絡電流を第１の電
流傾度から第２の電流傾度に切り換える屈曲点を判定す
る屈曲点判定回路部と、前記屈曲点判定回路部の出力に
より第１傾度設定回路部の出力または第２傾度設定回路
部の出力を選択する第１のスイッチング回路部と、前記
第１のスイッチング回路の出力と前記溶接電流検出回路
部の出力を誤差増幅する増幅素子と、短絡アーク判定回
路部の出力により前記増幅素子の出力をオンあるいはオ
フする第２のスイッチング回路部を有するものである。
アーク溶接機は、短絡電流制御回路部は、短絡電流を第
１の電流傾度に設定する第１傾度設定回路部と、短絡電
流を第２の電流傾度に設定する第２傾度設定回路部と、
溶接電流検出回路部の出力を受けて短絡電流を第１の電
流傾度から第２の電流傾度に切り換える屈曲点を判定す
る屈曲点判定回路部と、前記屈曲点判定回路部の出力に
より第１傾度設定回路部の出力または第２傾度設定回路
部の出力を選択する第１のスイッチング回路部と、前記
第１のスイッチング回路の出力と前記溶接電流検出回路
部の出力を誤差増幅する増幅素子と、短絡アーク判定回
路部の出力により前記増幅素子の出力をオンあるいはオ
フする第２のスイッチング回路部を有するものである。
【０００８】
【作用】本発明における消耗電極式パルスアーク溶接機
は、所定の第２の電流傾度を第１の電流傾度より小さく
しておくと、ワイヤ先端で大きく成長した溶滴が、ワイ
ヤと母材の間に短絡する場合、短絡電流値が高くなるの
を防ぐことにより、多量のスパッタの発生を抑制し、短
絡解除時間が短くなることにより、溶接を安定させるこ
とができる。
は、所定の第２の電流傾度を第１の電流傾度より小さく
しておくと、ワイヤ先端で大きく成長した溶滴が、ワイ
ヤと母材の間に短絡する場合、短絡電流値が高くなるの
を防ぐことにより、多量のスパッタの発生を抑制し、短
絡解除時間が短くなることにより、溶接を安定させるこ
とができる。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を、図１を参照して以下に
示す。
示す。
【００１０】１は、溶接電圧検出回路部であり、この検
出値により、２の短絡アーク判定回路部で短絡かアーク
かを判定し、短絡が発生したことを検知すると、この検
知信号を第１のスイッチング回路部３に与え、増幅素子
４の出力信号をパワー素子５に伝える。つまり、短絡電
流制御回路部６は、短絡発生時に動作し、アーク時には
動作しない。そして屈曲点判定回路部７は溶接電流検出
回路部８からの検出信号を受けて、短絡が発生した場合
の短絡電流が所定の設定電流値より高いか低いかを判定
し、第２のスイッチング回路部９にこの判定信号を出力
する。第２のスイッチング回路部９は短絡電流が所定の
設定電流値より低い場合に第１傾度設定回路部１０から
の出力を、また、短絡電流が所定の設定電流値を越えた
場合には第２傾度設定回路部１１からの出力を増幅素子
４に与える。増幅素子４は、溶接電流検出回路部８から
の検出信号と、第１傾度設定回路部１０あるいは第２傾
度設定回路部１１からの所定の傾度をもつ設定信号とを
誤差増幅し、第１のスイッチング回路部３に信号を与え
る。
出値により、２の短絡アーク判定回路部で短絡かアーク
かを判定し、短絡が発生したことを検知すると、この検
知信号を第１のスイッチング回路部３に与え、増幅素子
４の出力信号をパワー素子５に伝える。つまり、短絡電
流制御回路部６は、短絡発生時に動作し、アーク時には
動作しない。そして屈曲点判定回路部７は溶接電流検出
回路部８からの検出信号を受けて、短絡が発生した場合
の短絡電流が所定の設定電流値より高いか低いかを判定
し、第２のスイッチング回路部９にこの判定信号を出力
する。第２のスイッチング回路部９は短絡電流が所定の
設定電流値より低い場合に第１傾度設定回路部１０から
の出力を、また、短絡電流が所定の設定電流値を越えた
場合には第２傾度設定回路部１１からの出力を増幅素子
４に与える。増幅素子４は、溶接電流検出回路部８から
の検出信号と、第１傾度設定回路部１０あるいは第２傾
度設定回路部１１からの所定の傾度をもつ設定信号とを
誤差増幅し、第１のスイッチング回路部３に信号を与え
る。
【００１１】なお、図１において１２は３相交流入力、
１３はダイオード整流回路、１４は変圧器、１５はダイ
オード整流回路、１６はリアクトル、１７はチップ、１
８はワイヤ、１９は母材、２０はＣＴを示すものであ
る。
１３はダイオード整流回路、１４は変圧器、１５はダイ
オード整流回路、１６はリアクトル、１７はチップ、１
８はワイヤ、１９は母材、２０はＣＴを示すものであ
る。
【００１２】本発明の出力波形を図２に示す。本波形
は、溶接電流波形を示す。２１は短絡期間であり、短絡
電流が設定電流値２２より低い場合は、第１の短絡電流
傾度２３で短絡電流が出力され、短絡電流が設定電流値
２２より高くなると、第２の短絡電流傾度２４で短絡電
流が出力される。
は、溶接電流波形を示す。２１は短絡期間であり、短絡
電流が設定電流値２２より低い場合は、第１の短絡電流
傾度２３で短絡電流が出力され、短絡電流が設定電流値
２２より高くなると、第２の短絡電流傾度２４で短絡電
流が出力される。
【００１３】
【発明の効果】以上のうように、本発明における消耗電
極式パルスアーク溶接機で亜鉛メッキ鋼板等を溶接した
場合発生する多量のスパッタを抑制することにより、溶
接品質の向上、ビード外観の低下の抑制、及び溶接部の
手直しなどの作業能率の低下を解消し、良好な溶接作業
性を維持できる。
極式パルスアーク溶接機で亜鉛メッキ鋼板等を溶接した
場合発生する多量のスパッタを抑制することにより、溶
接品質の向上、ビード外観の低下の抑制、及び溶接部の
手直しなどの作業能率の低下を解消し、良好な溶接作業
性を維持できる。
【００１４】また、短絡が発生した場合に短時間で解除
することにより、安定したパルスアーク溶接を行うこと
ができる。
することにより、安定したパルスアーク溶接を行うこと
ができる。
【図１】本発明の実施例における消耗電極式パルスアー
ク溶接機の構成を示すブロック図
ク溶接機の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例における亜鉛メッキ鋼板溶接時
の溶接電流波形図
の溶接電流波形図
【図３】従来例の軟鋼溶接時の溶滴の形成と移行の過程
及び溶接電流波形の関係を示す図
及び溶接電流波形の関係を示す図
【図４】従来例の亜鉛メッキ鋼板溶接時の溶滴の形成と
移行の過程及び溶接電流波形の関係を示す図
移行の過程及び溶接電流波形の関係を示す図
【図５】従来例の亜鉛メッキ鋼板溶接時の溶接電流波形
図
図
１ 溶接電圧検出回路部 ２ 短絡アーク判定回路部 ３ 第１のスイッチング回路部 ４ 増幅素子 ５ パワー素子 ６ 短絡電流制御回路部 ７ 屈曲点判定回路部 ８ 溶接電流検出回路部 ９ 第２のスイッチング回路部 １０ 第１傾度設定回路部 １１ 第２傾度設定回路部
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接ワイヤと溶接母材との間に周期的に
パルス電流を供給して、アークを発生させて溶接を行う
消耗電極式パルスアーク溶接機において、溶接電圧を検
出する溶接電圧検出回路部と、前記溶接電圧検出回路部
の出力により短絡またはアークを判定する短絡アーク判
定回路部と、溶接電流を検出する溶接電流検出回路部
と、短絡発生時に短絡電流を制御する短絡電流制御回路
部とを備え、短絡発生時に短絡電流を、所定の第１の電
流傾度で出力し、短絡電流が所定の電流値を越えると、
第１の電流傾度と異なる所定の第２の電流傾度で出力す
る消耗電極式パルスアーク溶接機。 - 【請求項２】 短絡電流制御回路部は、短絡電流を第１
の電流傾度に設定する第１傾度設定回路部と、短絡電流
を第２の電流傾度に設定する第２傾度設定回路部と、溶
接電流検出回路部の出力を受けて短絡電流を第１の電流
傾度から第２の電流傾度に切り換える屈曲点を判定する
屈曲点判定回路部と、前記屈曲点判定回路部の出力によ
り第１傾度設定回路部の出力または第２傾度設定回路部
の出力を選択する第１のスイッチング回路と、前記第１
のスイッチング回路部の出力と前記溶接電流検出回路部
の出力を誤差増幅する増幅素子と、短絡アーク判定回路
部の出力により前記増幅素子の出力をオンあるいはオフ
する第２のスイッチング回路部を有する請求項１記載の
消耗電極式パルスアーク溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27278694A JP3156033B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 消耗電極式パルスアーク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27278694A JP3156033B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 消耗電極式パルスアーク溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08132233A true JPH08132233A (ja) | 1996-05-28 |
| JP3156033B2 JP3156033B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=17518732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27278694A Expired - Lifetime JP3156033B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 消耗電極式パルスアーク溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3156033B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006129388A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | パルスアーク溶接制御方法及びパルスアーク溶接装置 |
| CN106862722A (zh) * | 2011-10-06 | 2017-06-20 | 林肯环球股份有限公司 | 用于减少脉冲弧焊工艺中的飞溅的方法和系统 |
-
1994
- 1994-11-08 JP JP27278694A patent/JP3156033B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006129388A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | パルスアーク溶接制御方法及びパルスアーク溶接装置 |
| US8049140B2 (en) | 2005-05-31 | 2011-11-01 | Panasonic Corporation | Pulse arc welding control method and pulse arc welding device |
| US11007595B2 (en) | 2010-10-22 | 2021-05-18 | Lincoln Global, Inc. | Method to control an arc welding system to reduce spatter |
| CN106862722A (zh) * | 2011-10-06 | 2017-06-20 | 林肯环球股份有限公司 | 用于减少脉冲弧焊工艺中的飞溅的方法和系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3156033B2 (ja) | 2001-04-16 |
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