JPS583787A - タングステン電極溶着防止制御装置 - Google Patents
タングステン電極溶着防止制御装置Info
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- JPS583787A JPS583787A JP10360581A JP10360581A JPS583787A JP S583787 A JPS583787 A JP S583787A JP 10360581 A JP10360581 A JP 10360581A JP 10360581 A JP10360581 A JP 10360581A JP S583787 A JPS583787 A JP S583787A
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- tungsten electrode
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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
- B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- 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】
本発明は、溶接中に発生するタングステン電極と溶着金
属あるいは母材開先面との溶着を未然に防止するための
タングステン電極溶着防止制御装置に関する。
属あるいは母材開先面との溶着を未然に防止するための
タングステン電極溶着防止制御装置に関する。
ＴＩＧ溶接法は、アーク溶接方法の中ではスパツタノ発
生が無く、ビード外観が良好であることや溶接電流、電
圧、速度、溶加ワイヤ量を任意独立に設定可能であり、
また、近年、アーク電圧を検出してアーク長を一定に保
持するアーク長制御（ＡＶＣ制御）との組合せか普及す
るなど、自動溶接方法として優れた特性を有している。
生が無く、ビード外観が良好であることや溶接電流、電
圧、速度、溶加ワイヤ量を任意独立に設定可能であり、
また、近年、アーク電圧を検出してアーク長を一定に保
持するアーク長制御（ＡＶＣ制御）との組合せか普及す
るなど、自動溶接方法として優れた特性を有している。
ＴＩＣ自動溶接において、溶接中にタングステン電極と
溶着金属あるいは母材開先面との溶着が生じると、溶接
を中断させるとともに溶着したタングステン電極の開先
面ｂ）らの除去及びタングステンが溶融した溶着金属の
除去、さらに溶接の再スタートのためのビード整形等の
繁雑な作業を要する。これらの作業には、グラインダ加
工やガウジング加工を要するが、溶接部がこれらの工具
を使用するのに狭すぎる場合や、作業に際して発生する
粉塵の処理に注意を要する溶接箇所の場合、更にはビー
ド手直し作業を皆無にするためには、溶着を未然に防止
することが必要となる。
溶着金属あるいは母材開先面との溶着が生じると、溶接
を中断させるとともに溶着したタングステン電極の開先
面ｂ）らの除去及びタングステンが溶融した溶着金属の
除去、さらに溶接の再スタートのためのビード整形等の
繁雑な作業を要する。これらの作業には、グラインダ加
工やガウジング加工を要するが、溶接部がこれらの工具
を使用するのに狭すぎる場合や、作業に際して発生する
粉塵の処理に注意を要する溶接箇所の場合、更にはビー
ド手直し作業を皆無にするためには、溶着を未然に防止
することが必要となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、ＴＩＧ自動溶接装置において、溶接中のアーク電
圧を検出し、アーク電圧値が適正電圧値以下となった時
に溶接を停止するように制御することにより、ＴＩＧ自
動溶接装置の誤動作や、何らかの外乱によって発生する
タングステン電極と溶着金属あるいは母材開先面との溶
着を未然に防止することで、ＴＩＧ自動溶接の無監視溶
接化を一歩進めることができるタングステン電極溶着防
止制御装置を提供することである。
的は、ＴＩＧ自動溶接装置において、溶接中のアーク電
圧を検出し、アーク電圧値が適正電圧値以下となった時
に溶接を停止するように制御することにより、ＴＩＧ自
動溶接装置の誤動作や、何らかの外乱によって発生する
タングステン電極と溶着金属あるいは母材開先面との溶
着を未然に防止することで、ＴＩＧ自動溶接の無監視溶
接化を一歩進めることができるタングステン電極溶着防
止制御装置を提供することである。
ＴＩＧ自動溶接における溶接条件パラメータとしては、
アーク電流、電圧及び溶加ワイヤ量等があるが、本発明
者が検討した結果、タングステン電極の溶着に関係する
パラメータはアーク電圧値であった。
アーク電流、電圧及び溶加ワイヤ量等があるが、本発明
者が検討した結果、タングステン電極の溶着に関係する
パラメータはアーク電圧値であった。
すなわち、ＡＶＣ制御が組み合さ、れたＴＩＧ自動溶接
装置を用いて試験を行うと、５０〜１００アンペアの低
い溶接電流範囲では約９ボルトの適正アーク電圧値に対
して、アーク電圧を約８．５ボルト以下に低下させると
、アークの電流電圧平衡特性から外れるために、ＡＶＣ
制御の効果で溶接トーチはＡＶＣ制御用スライダの上で
ハンチングを始め、ハンチングが続くとタングステン電
極は溶融クレータと溶着する。１００〜４００アンペア
の高い電流範囲では１１〜１３ボルトの適正電圧値に対
してアーク電圧を約１０ボルト以下に低下させるど、同
様にして溶接トーチのハンチングが起り、ハンチングか
続（とタングステン電極は溶融クレータと溶着する。ま
た、溶接トーチの）翫ンチングが始まると、それにとも
なってアーク電圧値はより大きく振れた。
装置を用いて試験を行うと、５０〜１００アンペアの低
い溶接電流範囲では約９ボルトの適正アーク電圧値に対
して、アーク電圧を約８．５ボルト以下に低下させると
、アークの電流電圧平衡特性から外れるために、ＡＶＣ
制御の効果で溶接トーチはＡＶＣ制御用スライダの上で
ハンチングを始め、ハンチングが続くとタングステン電
極は溶融クレータと溶着する。１００〜４００アンペア
の高い電流範囲では１１〜１３ボルトの適正電圧値に対
してアーク電圧を約１０ボルト以下に低下させるど、同
様にして溶接トーチのハンチングが起り、ハンチングか
続（とタングステン電極は溶融クレータと溶着する。ま
た、溶接トーチの）翫ンチングが始まると、それにとも
なってアーク電圧値はより大きく振れた。
更に検討を加え、１０ボルトの適正アーク電圧値より約
１ボルト低い９ボルトの電圧値となった時に、溶接停止
信号を発生する制御を行なって、溶着再現試験を実施し
た結果、タングステン電極が溶融金属や開先面に異常に
接近した場合や、溶接トーチがハンチングを起した場合
には瞬時に溶接停止動作が実行され、タングステン電極
と溶着金属または母材開先面との°溶着が未然に防止さ
れることを確認した。
１ボルト低い９ボルトの電圧値となった時に、溶接停止
信号を発生する制御を行なって、溶着再現試験を実施し
た結果、タングステン電極が溶融金属や開先面に異常に
接近した場合や、溶接トーチがハンチングを起した場合
には瞬時に溶接停止動作が実行され、タングステン電極
と溶着金属または母材開先面との°溶着が未然に防止さ
れることを確認した。
以下、本発明によるタングステン電極溶着防止制御装置
の一実施例について、図面にもとづいて説明する。
の一実施例について、図面にもとづいて説明する。
第１図に示すように、溶接電源１がタングステン電極２
と被溶接材である母材３に接続される。
と被溶接材である母材３に接続される。
さらに、タングステン電極２と母材３は比較器４に接続
され、また、比較器４には下限電圧設定器５が接続され
る。比較器４はまた出力リレ′−６が接続される。
され、また、比較器４には下限電圧設定器５が接続され
る。比較器４はまた出力リレ′−６が接続される。
また、第２図に示すシーケンス制御回路において、常時
開である溶接開始押釦スイッチ７と直列に常時閉である
溶接停止押釦スイッチ８が接続され、さらに、溶接停止
押釦スイッチ８と直列にリレー９が接続され、このリレ
ー９と並列にタイマー１０が接続される。また、溶接開
始押釦スイッチ７と並列にリレー９のＡ接点９ａと上記
出力リレー６のＢ接点６ａとの直列回路が接続され、ま
た、Ｂ接点６ａと並列にタイマー１０のオンディレーＢ
接点１０ａが接続される。
開である溶接開始押釦スイッチ７と直列に常時閉である
溶接停止押釦スイッチ８が接続され、さらに、溶接停止
押釦スイッチ８と直列にリレー９が接続され、このリレ
ー９と並列にタイマー１０が接続される。また、溶接開
始押釦スイッチ７と並列にリレー９のＡ接点９ａと上記
出力リレー６のＢ接点６ａとの直列回路が接続され、ま
た、Ｂ接点６ａと並列にタイマー１０のオンディレーＢ
接点１０ａが接続される。
いま、溶接開始押釦スイッチ７を押すと、リレー９が励
磁されてリレー９のＡ接点９ａが閉じ、また、このとき
Ｂ接点１０ａが閉じているのでリレー９は自己保持され
、ここで溶接が開始される。
磁されてリレー９のＡ接点９ａが閉じ、また、このとき
Ｂ接点１０ａが閉じているのでリレー９は自己保持され
、ここで溶接が開始される。
また、リレー９が励磁されると同時にタイマー１０が動
作を開始し、タイマー１０のオンディレーＢ接点１０ａ
はアーク発生後の一定時間後に開く。
作を開始し、タイマー１０のオンディレーＢ接点１０ａ
はアーク発生後の一定時間後に開く。
溶接が開始されて、タングステン電極２と母材３−の間
にアークが発生するが、アークが一発生すると比較器４
の出力リレー６はオフ状態となり、そのＢ接点６ａは閉
じ、この接点を介してリレー９の自己保持が続く。なお
、タイマ１０は、溶接開始時のアーク電圧の過渡的な変
動によって、比較器４が動作して出力リレー６が励磁さ
れ、そのＢ接点６ａが開いてリレー９がオフとなって溶
接が停止されるのを溶接開始から一定時間防止するため
に設けられる。
にアークが発生するが、アークが一発生すると比較器４
の出力リレー６はオフ状態となり、そのＢ接点６ａは閉
じ、この接点を介してリレー９の自己保持が続く。なお
、タイマ１０は、溶接開始時のアーク電圧の過渡的な変
動によって、比較器４が動作して出力リレー６が励磁さ
れ、そのＢ接点６ａが開いてリレー９がオフとなって溶
接が停止されるのを溶接開始から一定時間防止するため
に設けられる。
比較器４において、タングステン電極２と母材−３との
間のアーク電圧Ｖａと下限電圧設定器５に設定された適
正アーク電圧■Ｒｅｆが比較され、■３〉■Ｒｅｆであ
る正常時においては、比較器４の出力リレー６はオフの
状態を保つので、リレー９はオン状態を保持して溶接が
続行される。いま、何らかの外乱によってアーク電圧Ｖ
ａが低下して■３〈■Ｒｅｆ となると、比較器４か
ら信号が出力され、出力リレー６はオン状態となり、出
力リレー６のＢ接点６ａが開くのでリレー９の自己保持
が解かれ、リレー９がオフの状態になり、溶接が停止さ
れる。
間のアーク電圧Ｖａと下限電圧設定器５に設定された適
正アーク電圧■Ｒｅｆが比較され、■３〉■Ｒｅｆであ
る正常時においては、比較器４の出力リレー６はオフの
状態を保つので、リレー９はオン状態を保持して溶接が
続行される。いま、何らかの外乱によってアーク電圧Ｖ
ａが低下して■３〈■Ｒｅｆ となると、比較器４か
ら信号が出力され、出力リレー６はオン状態となり、出
力リレー６のＢ接点６ａが開くのでリレー９の自己保持
が解かれ、リレー９がオフの状態になり、溶接が停止さ
れる。
一般に、適正アーク電圧は使用電流によって異なる。こ
れは同一アーク長であっても、電流が増大すればアーク
電圧が上昇するためである。第３図にタングステン電極
と母材との間隔すなわちアーク長をパラメータとしたア
ーク電圧とアーク電流との関係を示すが、ここで、アー
ク長０ＬＩＩＩ１１は計算によって求めたものである。
れは同一アーク長であっても、電流が増大すればアーク
電圧が上昇するためである。第３図にタングステン電極
と母材との間隔すなわちアーク長をパラメータとしたア
ーク電圧とアーク電流との関係を示すが、ここで、アー
ク長０ＬＩＩＩ１１は計算によって求めたものである。
このアーク長ＯＷに相当する曲線はアーク電圧を■、ア
ーク電流をＩとすると、 Ｖ＝０．００３１１１１＋８．８２７ ・・・・・・・
・・（１）なる直線に近似できる。
ーク電流をＩとすると、 Ｖ＝０．００３１１１１＋８．８２７ ・・・・・・・
・・（１）なる直線に近似できる。
上述の関係を用いると、アーク電流を検出することによ
って、適正電圧の設定を自動的に行なうことができる。
って、適正電圧の設定を自動的に行なうことができる。
これを行なうための制御装置の一実施例について説明す
ると、第４図に示すように、溶接電源１とタングステン
電極２とが接続され、また、溶接電源１と母材３とが電
流検出器７を介して接続される。タングステン電極２と
母材３との間に比較器４が接続され、電流検出器７は関
数発生器８に接続され、関数発生器８はコンパレータ４
に接続され、さらに、比較器４には出力リレー６が接続
される。
ると、第４図に示すように、溶接電源１とタングステン
電極２とが接続され、また、溶接電源１と母材３とが電
流検出器７を介して接続される。タングステン電極２と
母材３との間に比較器４が接続され、電流検出器７は関
数発生器８に接続され、関数発生器８はコンパレータ４
に接続され、さらに、比較器４には出力リレー６が接続
される。
いま、タングステン電極２と母材３との間にアークが発
生すると、このアーク電流を電流検出器７によって検出
し、この電流値が関数発生器８に入力され、式（１）の
演算が行なわれて適正アーク電圧設定値■Ｒｅｆ が出
力されてこれが比較器４に入力される。比較器４におい
て、タングステン電極２と母材３との間のアーク電圧■
１とアーク電圧設定値■Ｒｅｆ とが比較され、Ｖａ
）ＶＲｅ（ならば出力リレー６がオフ状態を保って第２
図に示す回路によって溶接が続行され、Ｖａ （■Ｒｅ
ｆになると出力リレー６がオン状態となって溶接が停止
される。
生すると、このアーク電流を電流検出器７によって検出
し、この電流値が関数発生器８に入力され、式（１）の
演算が行なわれて適正アーク電圧設定値■Ｒｅｆ が出
力されてこれが比較器４に入力される。比較器４におい
て、タングステン電極２と母材３との間のアーク電圧■
１とアーク電圧設定値■Ｒｅｆ とが比較され、Ｖａ
）ＶＲｅ（ならば出力リレー６がオフ状態を保って第２
図に示す回路によって溶接が続行され、Ｖａ （■Ｒｅ
ｆになると出力リレー６がオン状態となって溶接が停止
される。
例えば、アーク電流Ｉが２０ＯＡの場合、式（１）より
アーク電圧設定値■Ｒｅｆは、 ＶＲｅ［−＝０．０３１１１Ｘ２００＋８．８２７＝９
．４４９ （Ｖ）すなわち、アーク電圧Ｖａが約９．
５ｖ以下になると比較器４が動作し、出力リレー６がオ
ン状態となって溶接が停止される。
アーク電圧設定値■Ｒｅｆは、 ＶＲｅ［−＝０．０３１１１Ｘ２００＋８．８２７＝９
．４４９ （Ｖ）すなわち、アーク電圧Ｖａが約９．
５ｖ以下になると比較器４が動作し、出力リレー６がオ
ン状態となって溶接が停止される。
以上説明したように、本発明によるタングステン電極溶
着防止制御装置においては、アーク電圧を検出し、この
アーク電圧が何らかの原因によって一定値以下に低下し
たとき、溶接を停止するようにしたから、ＡＶＣ制御が
組み合されたＴＩＧ自動溶接装置において、アーク電圧
低下によるハンチングによって起るタングステン電極と
開先面との溶着を防止することができ、また、ＡＶＣ制
御が組み合されていないＴＩＧ自動溶接装置においても
、本発明を用いるとタングステン電極と溶接部の異常な
接近を検出して溶接停止動作を実行でき、電極と開先と
の溶着を防止することができる。また、アーク電流を検
出して、関数発生器を用いてこのアーク電流に対する適
正アーク電圧を算出し、これを設定値として実際のアー
ク電圧と比較して、実際のアーク電圧が設定電圧よりも
小さくなると、溶接を停止するようにすると、溶接条件
を変更した場合でも、適正電圧値の設定が自動的に行な
え、溶着を確実に防止することができる。
着防止制御装置においては、アーク電圧を検出し、この
アーク電圧が何らかの原因によって一定値以下に低下し
たとき、溶接を停止するようにしたから、ＡＶＣ制御が
組み合されたＴＩＧ自動溶接装置において、アーク電圧
低下によるハンチングによって起るタングステン電極と
開先面との溶着を防止することができ、また、ＡＶＣ制
御が組み合されていないＴＩＧ自動溶接装置においても
、本発明を用いるとタングステン電極と溶接部の異常な
接近を検出して溶接停止動作を実行でき、電極と開先と
の溶着を防止することができる。また、アーク電流を検
出して、関数発生器を用いてこのアーク電流に対する適
正アーク電圧を算出し、これを設定値として実際のアー
ク電圧と比較して、実際のアーク電圧が設定電圧よりも
小さくなると、溶接を停止するようにすると、溶接条件
を変更した場合でも、適正電圧値の設定が自動的に行な
え、溶着を確実に防止することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示す回路図、第３図はアーク電圧と
アー゛り電流との関係を示すグラフ第４図は本発明の他
の実施例を示すブロック図である。 ２・・・タングステン電極、３・・・母材、４・・・比
較器、５・・・下限電圧設定器、８・・・関数発生器。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所
本発明の一実施例を示す回路図、第３図はアーク電圧と
アー゛り電流との関係を示すグラフ第４図は本発明の他
の実施例を示すブロック図である。 ２・・・タングステン電極、３・・・母材、４・・・比
較器、５・・・下限電圧設定器、８・・・関数発生器。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所
Claims (1)
- （１）タングステン電極と被溶接材との間にアークを発
生させて被溶接材を溶接するＴＩＧ自動溶接装置におい
て、タングステン電極と被溶接材との間のアーク電圧を
検出するアーク電圧検出部と、設定電圧を設定する電圧
設定部と、上記検出されたアーク電圧と上記設定電圧と
を比較して、アーク電圧が設定電圧よりも低い場合に溶
接を停止するための信号を出力する比較部とを備えたこ
とを特徴とするタングステン電極溶着防止机御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10360581A JPS594229B2 (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | タングステン電極溶着防止制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10360581A JPS594229B2 (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | タングステン電極溶着防止制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583787A true JPS583787A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS594229B2 JPS594229B2 (ja) | 1984-01-28 |
Family
ID=14358399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10360581A Expired JPS594229B2 (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | タングステン電極溶着防止制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594229B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59206164A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-21 | ア−クエア・コンパニ− | 空気炭素ア−ク金属除去用自動制御系 |
| JPS6068165A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接用電源装置 |
| US4531045A (en) * | 1984-06-27 | 1985-07-23 | Hobart Brothers Company | Trigger hold circuit for welding power supply |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10360581A patent/JPS594229B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59206164A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-21 | ア−クエア・コンパニ− | 空気炭素ア−ク金属除去用自動制御系 |
| JPS6068165A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接用電源装置 |
| US4531045A (en) * | 1984-06-27 | 1985-07-23 | Hobart Brothers Company | Trigger hold circuit for welding power supply |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS594229B2 (ja) | 1984-01-28 |
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