JPH0813413B2 - 多層盛り溶接におけるアークスタート方法 - Google Patents

多層盛り溶接におけるアークスタート方法

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JPH0813413B2
JPH0813413B2 JP8297089A JP8297089A JPH0813413B2 JP H0813413 B2 JPH0813413 B2 JP H0813413B2 JP 8297089 A JP8297089 A JP 8297089A JP 8297089 A JP8297089 A JP 8297089A JP H0813413 B2 JPH0813413 B2 JP H0813413B2
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welding
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arc
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welding wire
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雄一 木村
寛治 堅田
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Komatsu Ltd
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Komatsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は厚板の多層盛り溶接における自動化方法に関
し、特に2層目以降のアークスタート性を向上してアー
ク発生の失敗等を防止し、溶接作業の効率を向上するよ
うにした多層盛り溶接におけるアークスタート方法に関
する。
(従来の技術) 従来の多層盛りロボット自動溶接において溶接ビードを
重ねる場合、第4図に示されるような一般にカスケード
盛りまたは階段盛りと呼ばれる、ビード5a端部において
各パスの始端および終端を前パスよりも手前に設定して
溶湯のたれ落ちを防ぐ方法が採用されている。即ち、第
4図(A)において溶接トーチ3からチップ4を介して
送給される溶接ワイヤ5とワーク1間に発生するアーク
11によりビード5aを形成してA方向に移動させる。
(B)において1層目の終端で溶接トーチ3を停止する
と共にアーク11を切る。次に(C)において溶接トーチ
3をB方向に上げると共に、前記終端から矢印C方向に
一定距離移動し、(D)において電源電圧を切り、導通
検出電圧を印加しながら溶接ワイヤを送給し、ビード5a
と溶接ワイヤ5が接触して導通したらワイヤの送給を止
めて、溶接ワイヤが出過ぎないようにする。(E)にお
いて電源電圧を印加し、導通検出電圧を切り、溶接ワイ
ヤ3と1層目のビード5aの金属部分を接触させると、ア
ークが再び発生するのでここを2層目の始端とする。次
に(F)において溶接トーチ3を矢印C方向に移動させ
て2層目のビードを形成させるようにしていた。
(発明が解決しようとする課題) 前記従来の技術においては、第4図(C)において溶接
トーチ3を矢印B方向に上げると共に、前記終端から矢
印C方向に一定距離移動するまでの間にビード5aの表面
に電導性のないスラグ5bが発生する。従って、第4図
(D)において溶接ワイヤを送給しても、スラグ5bが除
去されずアークが発生しないと、(G)に示すように溶
接ワイヤ5が曲げられてアークが発生しなかったり、溶
接ワイヤがビード以外の母材と接触して爆発的にアーク
11が発生してチップ4と溶接ワイヤ5が溶着してワイヤ
5の送給ができなくなる等の問題があった。
(課題を解決するための手段) 本発明は前記従来の技術における課題を解決するために
なされたもので、第1の発明は多層盛り溶接における2
層目以降の溶接において、溶接トーチ電極または溶接ワ
イヤと母材間の導通を検出し、導通が得られない場合に
は溶接作業を一時的に停止するようにしたことを特徴と
する多層盛り溶接におけるアークスタート方法により、
第2の発明は多層盛り溶接における各パスの終端におい
て、ビード表面に発生するスラグが固まる前に、次のパ
スの始端まで溶接トーチ電極または溶接ワイヤを移動さ
せて、溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間の導通
を可能としたことを特徴とする多層盛り溶接におけるア
ークスタート方法により、第3の発明は多層盛り溶接に
おける各パスの始点において、溶接トーチ電極または溶
接ワイヤと母材間を導通させてアークが発生した位置
を、2層目以降における各パスの始端とすることを特徴
とする多層盛り溶接におけるアークスタート方法により
目的を達成するようにした。
(作用) 前記構成によるときは、第1の発明の多層盛り溶接にお
ける2層目以降の溶接において、溶接トーチ電極または
溶接ワイヤと母材間の導通を検出してるので、ビード表
面のスラグにより導通が得られない場合には溶接作業を
一時的に停止するようにしてアーク発生の失敗や、溶接
ワイヤがビード以外の母材と接触して爆発的なアークが
発生してチップとワークが溶着して溶接ワイヤの送給が
できなくなる等の問題を解決することができる。また、
第2の発明の多層盛り溶接における各パスの終端におい
て、ビード表面に発生するスラグが固まる前に次のパス
の始端まで溶接トーチ電極または溶接ワイヤを移動させ
て直流または高周波電圧を付加すればビードの金属部分
との導通が確認でき、多層盛り溶接におけるアークスタ
ートの信頼性を向上することができる。更に、第3の発
明の多層盛り溶接において、溶接トーチ電極または溶接
ワイヤと母材間を導通させてアークを発生させれば、そ
のアーク近傍の固まったスラグが溶融するため、溶接ト
ーチ電極または溶接ワイヤと母材間の電気抵抗が減少し
て、溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間が導通す
る (実施例) 以下本発明の実施例につき添付図面を参照して詳述す
る。第1図は本発明の多層盛り溶接におけるアークスタ
ート方法の第1実施例を示す図で、第2図は第1実施例
のための装置を示す図である。第2図において1は定盤
2上に固定されたワーク、3は溶接ロボット10のアーム
10aに固定された溶接トーチ、5は前記溶接トーチ3及
びチップ4内より送給される溶接ワイヤ、6は前記溶接
ワイヤ5を送給するための溶接ワイヤ送給機である。7
は電源、7aはら前記電源7と溶接電源8の間に介装され
たスイッチ、9は前記ワーク1と溶接ワイヤ5の導通を
検出するための検出器である。次に作用について説明す
る。溶接電源8によりワーク1と溶接ワイヤ5間に適正
な溶接電圧及び電流が与えられ、同時に溶接ワイヤが適
正な速度で送給されるとアークが発生して溶接ワイヤ5
を溶融させて溶接作業が開始される。第1図(A)にお
いて溶接トーチ3を第2図に示された溶接ロボット10に
より矢印A方向に移動させてまず1層目のビード5aを形
成し、ビード5aの終端にて溶接トーチ3を停止すると共
にアーク11を切る。次に(B)においてスラグ5bが固ま
る前に溶接トーチ3を高速度で矢印B方向に上げると共
に、前記終端から矢印C方向に一定距離移動させ導通検
出スイッチ7aを閉じ、スイッチ12を開く。(C)におい
て溶接ワイヤを送給し、ビード5aの金属部分に接触して
導通が検出されたら送給を止めると共に、溶接時に溶接
電源8内に高電圧を加え故障や誤検出がないようにする
ためにスイッチ12を閉じる。一定量送給しても導通がな
い場合は送給を止めアラームを発し一時停止する。
(D)において導通検出スイッチ7aを開き、溶接電源8
により溶接ワイヤ5と1層目のビード5aの金属部分間に
溶接電圧電流を印加すると、アークが再び発生するので
ここを2層目の始端として矢印C方向に移動させて2層
目のビードを形成させる。第1図(E)では前記第1図
(D)において溶接ワイヤ5とビード5aの導通を第2図
の検出器9により検出すれば溶接トーチ3を矢印C方向
に移動させて2層目のビードを形成させるが、導通が検
出されないときは自動運転を停止し、警報が発せられ
る。このような場合にはスラグ5bを除去および溶接ワイ
ヤ先端の切断除去してワイヤ5とビード5aが導通し易く
してから再び溶接作業を続行する。この場合、再開後の
動作は(C)からとなる。このようにして順次多層盛り
溶接が行われる。第3図は本発明の第2実施例を示す図
で(A)および(B)は第1実施例と同様のため説明を
省略する。ただし、(B)は第1実施例と異なりスラグ
5bが固まる前に移動させる必要がないので高速制御は行
わない。次に溶接トーチ3の進行方向から見た図である
(C)において、溶接トーチ3を矢印F方向に移動させ
ることにより溶接ワイヤ5の先端をワーク1に接触させ
る。続いて(D)において溶接電源8により溶接ワイヤ
5とワーク1間に検出用電圧を印加し、溶接ワイヤ5と
ワーク1が導通したことを検出器9により検出すると溶
接ワイヤ5の供給を停止してワイヤ5が出過ぎないよう
に制御される。溶接ワイヤ5とワーク1間に溶接電流電
圧を印加して、その後スイッチ7aを切り、アークが再び
発生した後溶接トーチを溶接線中心に戻し(Fの逆)、
ここを2層目の始端として第1図(D)と同様に矢印C
方向に溶接トーチ3を移動させて2層目のビード5aを形
成させる。次に(E)において第1実施例同様ワーク1
と溶接ワイヤ5の導通の有無を検出して導通していれば
2層目の溶接を続行し、導通していなければ自動運転を
停止し、警報が発せられる。このような場合に再び溶接
作業を開始するための処置については前記第1実施例と
同様である。
(発明の効果) 以上詳述したように本発明によるときは次の効果を奏す
る。
(1)溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間の導通
を検出しているので、ビード表面のスラグにより導通が
得られない場合には溶接作業を一時的に停止して、スラ
グを除去して溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間
を導通し易くしてから再び溶接作業を続行するようにし
たので、溶接ワイヤが曲がることによりチップまたは溶
接トーチがワークと接触して爆発的なアークが発生し、
チップとワークが溶着して溶接ワイヤの送給ができなく
なる等の問題が開発されてロスタイムの低減により溶接
作業効率の向上を図ることができる。
(2)ビード表面に発生するスラグが固まる前に次のパ
スの始端まで溶接トーチ電極または溶接ワイヤを移動さ
せて溶接電圧を印加すればビードの金属部分との導通が
得やすくなり、多層盛り溶接におけるアークスタートの
信頼性を向上することができる。
(3)溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間を導通
させてアークを発生させ、そのアーク近傍の固まったス
ラグを溶融すれば、溶接トーチ電極または溶接ワイヤと
母材間が導通し易くなるため、溶接トーチ電極または溶
接ワイヤと母材間を導通させてアークを発生させ、その
アーク近傍の固まったスラグを溶融すれば、溶接トーチ
電極または溶接ワイヤと母材間が導通し易くなる。従っ
て、スラグが固まる前に前のパスの終点から次のパスの
始端まで溶接トーチ電極または溶接ワイヤを急速に移動
させる制御を必要としないので、簡単な制御により多層
盛り溶接におけるアークスタートの信頼性を向上するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(E)は本発明の多層盛り溶接における
アークスタート方法の第1実施例を示す図、第2図は前
記第1実施例のための溶接装置を示す図、第3図(A)
〜(E)は本発明の多層盛り溶接におけるアークスター
ト方法の第2実施例を示す図、第4図(A)〜(H)は
従来の技術を示す図である。 1……ワーク、2……定盤 3……溶接トーチ、4……チップ 5……溶接ワイヤ、5a……ビード 5b……スラグ、6……ワイヤ送給機 7……電源 7a……導通検出スイッチ 8……溶接電源 9……スイッチ、10……溶接ロボット 10a……アーム、11……アーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多層盛り溶接における2層目以降の溶接に
    おいて、溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間の導
    通を検出し、導通が得られない場合には溶接作業を一時
    的に停止するようにしたことを特徴とする多層盛り溶接
    におけるアークスタート方法。
  2. 【請求項2】多層盛り溶接における各パスの終端におい
    て、ビード表面に発生するスラグが固まる前に、次のパ
    スの始端まで溶接トーチ電極または溶接ワイヤを移動さ
    せて、溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間の導通
    を可能としたことを特徴とする多層盛り溶接におけるア
    ークスタート方法。
  3. 【請求項3】多層盛り溶接における各パスの始点におい
    て、溶接トーチ電極または溶接ワイヤと母材間を導通さ
    せてアークが発生した位置を、2層目以降における各パ
    スの始端とすることを特徴とする多層盛り溶接における
    アークスタート方法。
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