JPS5913302B2 - ア−ク溶接方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、手動による溶接ホルダ又は溶接トーチの移動
速度に合わせて被溶接物への入熱を増減させる手動又は
半自動のアーク溶接方法に関する５ ものである。

従来、手動又は半自動のアーク溶接装置においては、溶
接ホルダに保持された溶接棒の先端又は溶接トーチから
送給された消耗電極の先端と被溶接物との間にアークを
発生させながら溶接ホルダ１０又は溶接トーチを手動に
よつて移動させているが、この移動速度を一定値に保ち
、また溶接電流又は電源電圧の変動に応じて移動速度を
増減するためには、溶接作業者の高度の熟練と過度の神
経の集中とを必要とする。

したがつて熟練度が低い作業１５者又は神経の集中が十
分でない作業者が、溶接ホルダ又は溶接トーチの移動速
度を何らの判別基準なしに、一定値に保つことは困難で
ある。さらに熟練者が神経を集中していても溶接電流又
は電源電圧変動に応じて溶接ホルダの移動速度を加減す
２０ることは困難であり、常に一定の溶接結果を得るこ
とができない欠点があつた。そこで、従来、所望の移動
速度を与える可動体に、溶接作業者が溶接中に識別可能
な指示針または光源を取り付けた溶接速度指示装置が提
案されて２５いるが、実際には、作業者は、溶接中にお
いては溶融個所を熟視しているため前述した溶接速度指
示装置を見逃すことが多かつた。

またこの指示装置を被溶接線に接近させるとアーク熱に
より過熱され、逆に離すと作業者の見る位置によつて誤
差３０が大きくなる欠点があつた。本発明は、上記に鑑
み、溶接ホルダ又は溶接トーチの移動速度の変動にかか
わらず被溶接物の単位長当りに供給される入熱を略一定
にした手動または半自動のアーク溶接方法を提案したも
のであ３５る。

本発明＆Ａ被溶接物の溶接線に沿つてアークを移動させ
ながら溶接する手動または半自動のアーク溶接方法であ
つて、アーク光又はアーク若しくは溶融部分の高温度を
検出する第１及び第２の検出器を電動機制御回路によつ
て速度が定められる電動機によつて前記第１の検出器を
先行させて予め設定した速度または電源電圧、溶接電流
若しくは溶接電圧に略比例した速度で略溶接線に沿つて
移動させる。

そして前記アークの移動速度が前記第１及び第２の検出
器の移動速度よりも大きくなつて先行する前記第１の検
出器がアーク光又は高濃度を検出したときには前記第１
の検出器が発生する出力信号を入力とする溶接機出力制
御手段によつて溶接機の出力電流、出力電圧又は電極送
給速度を増加させることにより前記被溶接物への入熱を
増加させ、また前記アークの移動速度が前記移動速度よ
りも小さくなつて後行する前記第２の検出器がアーク光
又は高温度を検出したときには前記第２の検出器が発生
する出力信号を入力とする前記溶接機出力制御手段によ
つて溶接機の出力電流、出力電圧又は電極送給速度を減
少させることにより、前記被溶接物への入熱を減少させ
る。以下、本発明のアーク溶接方法を図面を参照して詳
細に説明する。第１図Ａは、被溶接物１，１を横向にし
て突合せ、溶接機２に接続された溶接ホルダ３を手動で
移動させて本発明のアーク溶接方法を実施する場合に用
いる装置の一例を示したもので、溶接機２の一方の出力
端子２ａは直接又は溶接電流検出器９を通して被溶接物
１，１に接続され、他方の出力端子２ｂは溶接ホルダ３
に接続されている。

被溶接物１の溶接線１ａにそつてネジ杆４ａが配置され
る。このネジ杆の一端は電動機４ｂの出力軸に接続され
、他端は軸受４ｃによつて支持されている。電動機４ｂ
及び軸受４ｃに磁石を取り付けておけば、これらを被溶
物に容易に固定することができる。ネジ杆４ａには第１
及び第２の検出器５１及び５２を支持する可動台４ｄに
設けた雌ネジが螺合され、電動機４ｂによりネジ杆４ａ
を回転させることにより第１及び第２の検出器５１及び
５２を溶接線に沿つて移動させるようになつている。ネ
ジ杆４ａ、電動機４ｂ、軸受４ｃ及び可動台４ｄにより
第１及び第２の検出器の駆動装置４が構成されている。
第１及び第２の検出器５１及び５２はアーク光またはア
ーク若しくは溶融部分の高温度を検出する検出器で、こ
れらの検出器は第１の検出器５１の方が溶接方向に先行
するようにして溶接線方向に一定の間隔をあけて配置さ
れる。第１及び第２の検出器５１及び５２の出力はそれ
ぞれ溶接機出力制御手段６の第１及び第２の溶接機出力
制御回路６１及び６２に供給される。第１の溶接機出力
制御回路６１は第１の検出器がアーク光または溶融部分
の高温度を検出したときに溶接機の出力を設定値だけ増
加させて被溶接物への入熱を増加させる。また第２の溶
接機出力制御回路６２は第２の検出器５２がアーク光ま
たは溶融部分の高温度を検出したときに溶接機の出力を
設定値だけ減少させて被溶接物への入熱を減少させる。
尚ここで、「溶接機の出力］とは、溶接機の出力電流、
出力電圧または電極送給速度を云う。電動機４ｂは電動
機制御回路８により制御される。

電動機制御回路８は、溶接電流、アーク電圧又はアーク
光の発生あるいは溶接開始用押ボタンスイツチの閉路に
より生じる信号等の少なくとも一つを検出して電動機に
電圧を供給し、かつ、溶接電流、アーク電圧又はアーク
光の消滅あるいは溶接終了押ボタンスイツチの信号等の
少なくとも一つを検出して電動機への供給電圧を遮断す
るように構成する。そして検出器５１及び５２の移動速
度は、溶接機出力制御回路６１及び６２による被溶接物
への入熱の増減に応じて増減させるが、この移動速度は
開先断面積、溶接電流値等によつて定まる適切な速度に
なるように予め制御回路８に設定しておく。溶接機及び
電動機制御回路への入力電圧の変動が少ない場合、又は
電源電圧変動補償装置が付属されていて溶接電流値及び
電動機供給電圧値が略一定であるときは入熱の増減が行
なわれない限り検出器の移動速度を予め設定した一定値
で移動させればよい。しかし、電源電圧変動が大である
場合又は溶接電流値が変動する場合には、入熱の増減に
応じた速度制御とは別個に電源電圧、溶接電圧または溶
接電流の増加による溶着金属量の増加に応じて検出器の
移動速度を上昇させるために、電源電圧、溶接電流又は
溶接電圧に略比列した速度で検出器を移動させるように
電動機制御回路８を構成しておく。溶接電流検出器９は
、検出器５１及び５２の移動開始、移動速度、移動停止
等を制御するための信号を出力する分流器、変流器、直
流変流器などであつて、溶接機２と被溶接物１との間に
挿入され、溶接電流通電中に信号を電動機制御回路８に
供給する。尚１０は溶接機２、制御回路８，６１及び６
２に電力を与える交流電源である。溶接に当つては、適
正な移動速度で検出器５１及び５２を移動させる一方、
作業者はアーク発生中に溶接ホルダ３を手動で溶接線１
ａにそつて移動させる。

この溶接ホルダの移動速度が開先断面積や溶接電流値等
によつて予め定まる速度であれば、第１図Ａに示すよう
に溶接ホルダが常に第１及び第２の検出器の間に位置す
るので、検出器５１及び５２は共にアーク光又は高温度
を検出しないで信号を出力せず、溶接機２の出力は予め
設定した値を保持している。しかし、溶接ホルダの移動
速度が速すぎて、アーク光と検出器５１及び５２の対応
位置がずれて第１図Ｂに示すように検出器５１がアーク
光又は高温度を検出すると、溶接機出力制御回路６１が
信号を出力し、溶接機２の出力を設定値だけ増加させて
被溶接物への入熱を増大させる。たとえば、手動溶接で
垂下特・曲電源を使用した場合には溶接機の出力電流を
増加させればよいし、半自動溶接で定電圧電源を使用し
た場合には、溶接機の電極送給速度を増加させるか、溶
接機の出力電圧を増加させるか、これら両者を増加させ
ればよい。このように溶接機の出力たとえば出力電流が
増加した場合には溶接電流検出器９の出力によつて、電
動機制御回路８の出力も増加させて、検出器５１及び５
２の移動速度を設定値だけ増加させる。さらに溶接を続
けて、溶接ホルダ３の移動速度が、検出器５１及び５２
の移動速度よりも遅くなれば、再び検出器５１及び５２
が共に出力信号を停止し、溶接機の出力も、もとの値に
復帰する。この状態からさらに溶接を続けて、溶接ホル
ダの移動速度がなお遅くなれば、第１図Ｃに示すように
検出器５２がアーク光又は高温度を検出して溶接機出力
制御回路６２が信号を出力し、溶接機２の出力を設定値
だけ減少させて被溶接物への入熱を減少させる。このよ
うに溶接機の出力が減少した場合には溶接電流検出器９
の出力により電動機制御回路８の出力も減少させて検出
器５１及び５２の移動速度を設定値だけ減少させる。こ
のように、溶接ホルダ３の移動速度の大小に応じて溶接
機の出力を増減させて被溶接物１への入熱を増減し、さ
らに被溶接物への入熱の増減に応じて、検出器５１及び
５２の移動速度を増減させることによつて、被溶接物の
単位長当りの入熱の変動幅を少なくすることができる。
第２図は、被溶接物１，１を立向に突合せ、溶接機２に
接続された溶接ホルダを手動で移動させて、本発明のア
ーク溶接方法を実施する場合を示したもので、この場合
は電動機４ｂを内蔵して第１及び第２の検出器を移動さ
せる台車４ｅとフレキシプルなガイドレール４ｆとによ
り駆動装置４が構成されている。この場合もガイドレー
ル４ｆ及び台車４ｅの車輪に磁石を取り付けておけば、
これらを被溶接物に容易に固定することができる。その
他の構成及び動作については第１図の場合と同様である
。なお、第１図及び第２図の溶接機出力制御手段６の溶
接機出力制御回路６１及び６２は、遅延動作の時限要素
を有しており、手ぶれ又は揺動動作によつて一時的にア
ーク光が検出器で検出された場合又は検出されなくなつ
た場合には制御回路６１及び６２が動作しないようにな
つている。

本発明のアーク溶接方法によれば、従来提案された溶接
方法と異なり、溶接作業者が溶接中に設定された速度で
移動する可動体を認識するための注意を払う必要がない
ので、常時、溶融部分を熟視することができ、かつ自動
的に被溶接物への単位長当りの入熱の変動範囲が押えら
れるので、均一な溶接結果を得ることができる。また本
発明のアーク溶接方法では、手動による溶接ホルダの移
動速度が予定値よりもずれた場合に、表示灯、ブザー等
で単に表示させる方法と異なり、作業場所が屋外で非常
に明るい場所であつても、又騒音の大きい場所であつて
も、誤認をすることがなく、かつ、作業者の疲労も少な
くすることができ実益が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは被溶接物を横向に突合せて溶接を行なう本発
明の第１の実施例で用いる装置の概略構成図、同図Ｂ及
びＣは検出器の検出動作を説明する説明図、第２図は被
溶接物を立向きに突合せて溶接を行なう実施例で用いる
装置の概略構成図である。 １・・・・・・被溶接物、１ａ・・・・・・溶接線、３
・・・・・・溶接ホルダ、またはトーチ、４・・・・・
・１駆動装置、４ａ・・・・・・ネジ杆、４ｂ・・・・
・・電動機、４ｃ・・・・・・軸受、４ｄ・・・・・・
可動台、４ｅ・・・・・・台車、４ｆ・・・・・・ガイ
ドレール、５１，５２・・・・・・光検出器又は温度検
出器、６１，６２・・・・・・溶接機出力制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被溶接物の溶接線に沿つてアークを移動させながら
   溶接する手動または半自動のアーク溶接方法において、
   アーク光又はアーク若しくは溶融部分の高温度を検出す
   る第１及び第２の検出器を電動機制御回路によつて速度
   が定められる電動機により前記第１の検出器を先行させ
   て予め設定した速度または電源電圧、溶接電流若しくは
   溶接電圧に略比例した速度で略溶接線に沿つて移動させ
   、前記アークの移動速度が前記第１及び第２の検出器の
   移動速度よりも大きくなつて先行する前記第１の検出器
   がアーク光又は高温度を検出したときには前記第１の検
   出器が発生する出力信号を入力とする溶接機出力制御手
   段によつて溶接機の出力電流、出力電圧又は電極送給速
   度を増加させることにより前記被溶接物への入熱を増加
   させ、また前記アークの移動速度が前記移動速度よりも
   小さくなつて後行する前記第２の検出器がアーク光又は
   高温度を検出したときには前記第２の検出器が発生する
   出力信号を入力とする前記溶接機出力制御手段によつて
   溶接機の出力電流、出力電圧又は電極送給速度を減少さ
   せることにより、前記被溶接物への入熱を減少させるア
   ーク溶接方法。