JPS6064774A - 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 - Google Patents

短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法

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JPS6064774A
JPS6064774A JP7664783A JP7664783A JPS6064774A JP S6064774 A JPS6064774 A JP S6064774A JP 7664783 A JP7664783 A JP 7664783A JP 7664783 A JP7664783 A JP 7664783A JP S6064774 A JPS6064774 A JP S6064774A
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JP
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current
short
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consumable electrode
circuit
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JP7664783A
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Inventor
Naoki Takeuchi
竹内 直記
Takaaki Ogasawara
小笠原 隆明
Tokuji Maruyama
徳治 丸山
Sadao Nakanishi
中西 貞夫
Yoshihiro Nakajima
中島 良浩
Hitoshi Kono
等 河野
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Kobe Steel Ltd
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Shinko Electric Co Ltd
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    • 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
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はショートアーク溶接やグロビュール溶接等の
短絡移行を伴なう溶接に用いる電源の制御方法特に溶接
ワイヤ電流の制御方法に関する。
短絡移行を伴なう溶接は消耗電極ワイヤと溶接母材との
間に短絡とアーク発生をくり返すことにより特徴づけら
れるものである。
第1図は上述の短絡移行溶接時における消耗電極ワイヤ
電圧波形、電流波形ならひに消耗電極ワイヤ10と母材
11との間の位置関係を示したものであり、各図におい
て、a、b、c、d、eはそれぞれの溶接状態を示す。
即ちアーク発生中3から徐々にアーク長が短かくなり、
短絡すに至る。
このとき電流を上昇させて、ある一定値に保持する。溶
滴が最も強固に、母材10,11に結合した時点Cを経
過した後、消耗電極ワイヤ1oの先端がくびれ始めたd
点後、溶接電流を急激に低下させて、電流が充分に低下
した時点eにてアーク再生に移行する。
この種の溶接に用いられる従来の溶接電源装置によれば
、第1図に示されるように、溶滴が溶融プールに接触す
る短絡初期からアークが再生する時点まで、電流はb”
、C”、d“、e”に示すように増加する。
この短絡が破れアークが発生する時点eにおいて、スパ
ッタが発生することが知られており、時点Cの電流が高
い程、スパッタの発生量が多くなることも明らかになっ
ている。これは溶接ワイヤの浪費を招き、スパッタの除
去作業に多大な時間を要するだけでなく、トーチノズル
内部にも入り込み、究極的にこれを詰まらせることにな
る。
動作特性への影響を与えずにスパッタを減少させる方法
として、アーク再生直前に短絡電流を下げる方法が提案
されている。この制御によると溶滴移行の瞬間は低電流
レベルにある訳であり、溶滴移行を電磁力効果で完了さ
せるには不十分で、代わって溶滴移行には表面張力2重
力が大きく寄与することになる。この方法はスパッタを
減少させることについてはある程度の効果はあったが、
溶接トーチと母材間の距離やワイヤ送給速度、溶接速度
などの急変に対しての考慮が不十分でこれらが変動した
場合は不安定であった。即ち、第2図において、d’、
d”の溶滴にくびれが生じる短絡後期からe、e″のア
ーク発生にいたる過程で前述の外乱が影響して消耗電極
ワイヤ先端の溶融部が離脱しきれずあるいは消耗電極ワ
イヤの未溶融部までが溶融プールに入り込んでしまうこ
ともあり、消耗電極ワイヤが母材に溶着してしまったり
してアーク再生にいたらず、溶接を中断することを余儀
なくされる場合も生じるという欠点があった。
発明の目的 この発明は上述の種々の欠点を除くためになされたもの
であって、短絡移行を伴う溶接において、スパッタの発
生を確実に減少させるとともに、アーク再生の失敗を防
ぎ、溶接中断の回数を低減させ得る溶接電源の制御方法
を提供することを目的とするものである。
発明の概要 本発明は、特に第2図のd’、d”におけるアーク再生
の前兆である溶滴のくびれを検出し、このくびれ検出に
応答して消耗電極ワイヤの電流を下げ、る一方、短絡期
間に入ってから一定時間後にくびれが発生しないとき、
短絡電流を増加させる。この増加させた短絡電流は一定
値であっても、また時間とともに増加するものであって
もよい。
実施例 以下にこの発明の一実施例を図面とともに説明する。
第3図において、101は溶接電源、1o3は消耗電極
ワイヤであって、この消耗電極ワイヤ103は図示しな
いモータによって所定の速度制御を受けながら溶接トー
チ104を通って母材106の方に送給される。トーチ
104の先端からは公知のようにシールドガスが流出し
ており、消耗電極ワイヤ103の突出部はこのシールド
ガスにより包囲されつつ母材106との間でアーク10
 ’5を発生して消耗し、溶接が行なわれる。
第3図において、溶接トーチ104と母材106間の電
圧■を検出する電圧検出器110の出力信号は微硲回路
113に印加され、この検出された電圧■は微分回路1
13で時間【について微分さ設定器115によって設定
された設定値と比較して電圧微分値が設定値より大とな
ったとき消耗電極ワイヤにくびれが生じたと判断して、
この比較器114は制御信号を溶接電源101に印加し
て、スイッチ120を低電流側の設定器121に切り換
えて、溶接電源101の出力電流ミしたがって消耗電極
ワイヤ103の電流を低減させる。
設定器115の設定値は溶接ワイヤにくひれが生じる時
の消耗電極ワイヤと母材間の電圧値の微分値に対応して
定められる。
なお電圧の微分値■を用いる代りに消耗電極ワイヤ10
3と母材106間の抵抗Rの時間微分dR ■によって消耗電極ワイヤのくひれを検出してもよい。
なお122は溶接時の電流設定器であり、また溶接電源
101は誤差増幅器101aに電流設定器122から印
加される設定値と電流検出器112から検出される消耗
電極ワイヤ電流との偏差に応じて電力制御回路101b
の出力電流を電流設定器122で設定された値になるよ
うに制御する。
123はタイマであって電流検出器112によって消耗
電極ワイヤと母材間の短絡が検出された時間から計時を
開始し、一定時間Tl後にアークが再生していなければ
スイッチ120を設定器124に切り換えて所望の値に
増加した短絡電流を消耗電極ワイヤに供給する。
この短絡電流によって消耗電極ワイヤ端は溶融し、くび
れが生じてアークが再生する。
上述の設定時間と増加すべき短絡電流についてさらに詳
述する。
この種の溶接においては、短絡時間は一様ではなく、一
般的には1〜5 m5ec中に90〜95%が分布して
いるといわれているが、いずれにせよタイマ23の設定
時間、即ち短絡期間に入ってから短絡電流の増加を開始
するまでの基準設定時間T1は、消耗電極ワイヤが母材
に溶着するような異常事態に至らない程度の時間に任意
に設定できる。また短絡期間Tの測定開始点は消耗電極
ワイヤに印加される電圧又は電流の変化する時点ならど
こでもよい。たとえば、第4図において短絡の開始PO
から電流IsPへの切換時点p1の間ならどこでもよい
。以下の実施例ではこの短絡期間の測定開始点は短絡電
流が最低になった時点P2を用いる。
なお時点POを用いる場合には溶滴の母材への付着状態
によって、最低電流となるタイミングが定まらない場合
があり、この最低レベルの時間を考慮しておく必要があ
る。
溶接時において、短絡とアーク再生が正常に行なわれる
場合には、消耗電極ワイヤと母材との間の短絡直後に短
絡電流の印加開始と同時にタイマ23が作動を開始する
。タイマ23の基準設定時間T1の間に消耗電極ワイヤ
のくびれが土から検知されると、消耗電極ワイヤへの電
流は設定器21で設定された値に従って低下し、その後
正常にアークが発生すると、タイマ23はリセットされ
、次のアークサイクルに入る。この間の動作は第5図の
ステップ81〜S6で示されており正常時には上述の動
作がくり返される。
上述の動作において、何らかの原因で溶滴のくびれが発
生しなかったか或いは発生しても−がt 小さい場合には、タイマ23が基準設定時間T1に達す
る。そしてステップS6で溶滴のくびれが検知されなか
った場合には、ステップS7に進んてタイマ23をリセ
ットし、一方スイッチ2oを設定器124に切り換えて
、消耗電極ワイヤの電流を短絡電流”SPよりも大きい
ISP十α1tに設定する。ここでα□は定数、【は時
間であり、消耗電極ワイヤ電流は時間とともに増加する
。α□tに変えて一定値α□を短絡電流’SPに加えた
ものでよい。
さらにこの消耗電極ワイヤの電流増加と同時に別のタイ
マ(図示せず)を動作せしめて、基準設定増加時間L1
の間に溶滴のくびれが検出されればステップS1に戻っ
て、正常のアーク発生をする。
一方、もし基準設定増加時間t1の間にくびれが検出さ
れなければ、ステップSllでもとの短絡電流IsPを
設定し、ステップS5に戻って、タイマ23を再作動し
て上述の動作をくり返す。
上述の説明から明らかなように、第4図+2)に示すよ
うに短絡期間において基準設定増加時間E1内に溶滴の
くびれが発生した場合には、その後アーク期間へ移行し
、また第4図(b)に示すように、基準設定増加時間t
1が経過しても溶滴のくひれが発生しない場合には、短
絡電流’spに復帰する。
なおかつ溶滴のくびれが発生しない場合にはステップS
5へ戻って、タイマ23のセットが行なわれ、以後ステ
ップS8で消耗電極ワイヤの電流は再び第4図(b)の
X点へ復帰して”SP+α□tで増加する。以後アーク
が再生する迄上述の動作をくり返す。
ここで前記短絡電流IsPについて触れておくと、IS
Pそのものが直接にスパッタに与える影響はなく再アー
ク電流’RAか低レベルであるほどスパッタ発生は少な
し)。しかしながら溶接電流の経路中のインダクタンス
と抵抗により定まる時定数で電流はISPより降下して
いくため、くびれ検知からアーク発生までの時間がほぼ
一定と考えると、IsPが低いほどIRAが下がり、結
果的にISPが低い方がスパッタ発生は少ないことが知
られている。しかるに本発明の方法では特に第3図(a
)の如きではIsP+αの過程で溶滴のくびれを検知し
ており輸λ(>”RA)で再アークすることになるがか
かる例は全く時折りであって、スパッタに対して厳しく
影響を及ぼすものではない。さらにこのことは言い換え
れば全く時折りの異常発生時たけ短絡電流を上げるかわ
りに通常の場合の’SPは可能な限り低く設定すること
ができ、よりスパッタの発生を抑制できる。
なおこの発明によれば短絡後の消耗電極ワイヤへの印加
電流は一定である必要はなく、時間的に変化するものも
含まれる。
発明の効果 以上詳述したようにこの発明は短絡移行を伴なう溶接に
おいて短絡終期に消耗電極ワイヤの溶滴のくびれを検出
して短絡電流を低減させるのでスパッタの発生を効果的
に低減できるとともに、短絡期間において、一定時間以
上溶滴のくひれが検出されないときは短絡電流を増大さ
せるようにしたから、消耗電極ワイヤが母材へ溶着され
るのを防止し、したがって短絡とアークとのくり返し中
にアーク再生失敗を有効に阻止し、またアークスタート
もスムーズになる。またこの結果長時間連続溶接が可能
となり、溶接作業能率の向上を図るとともに、溶接ロボ
ット作業の無人化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は短絡移行溶接の過程を示し、(イ)は溶滴移行
過程、(ロ)は電圧波形、(ハ)は電流波形を示す図、
第2図はアーク再生直前に電流を低下させる短絡移行溶
接の過程を示す電圧、電流波形を示す図、第3図はこの
発明の制御方法に適用される回路ので例を示すフロック
図、第4図(a) 、 (b)はこの発明の制御方法の
実施例の電圧波形および電流波形図、第5図はこの発明
の制御方法を示すフローチャートである。 101・・・溶接電源 103・・・消耗電極ワイヤ 106・・・母材 1i0・・・電圧検出器 112・・・電流検出器 114・・・比較回路 123・・・タイマ 124・・・設定器 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所外1名代理人弁理士
青山 葆外2名 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)消耗電極ワイヤと母材との間で短絡とアーク発生
    が交互に発生する短絡移行を伴なう溶接に関し、短絡時
    に所定の短絡電流■spを電極ワイヤに供給し、短絡終
    期に生じる消耗電極ワイヤの溶滴のくびれを検出し、こ
    のくびれ検出に応答して消耗電極ワイヤの電流を低下さ
    せる制御方法において、短絡期間に入ってから一定時間
    経過後くびれを検知しない場合に消耗電極ワイヤの電流
    を上記短絡電流IsPよりも大きい電流に増加させるこ
    とを特徴とする短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法。
  2. (2)<びれを検知しない場合に消耗電極ワイヤに流す
    電流は時間とともに増加するものである特許請求の範囲
    第1項に記載の短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法。
  3. (3)上記一定時間の経過後増加した電流を供給しかつ
    さらにその一定時間経過後くびれを検知しない場合には
    消耗電極に供給する電流を短絡電流工sPに復帰させる
    ものである特許請求の範囲第1項に記載の短絡移行を伴
    なう溶接の電流制御方法。
JP7664783A 1983-04-30 1983-04-30 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 Pending JPS6064774A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253176A (ja) * 1985-05-02 1986-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd ア−ク溶接用電源
JP2004523368A (ja) * 2001-04-20 2004-08-05 テヒニーシェ ウニヴェルシテート ベルリン ガスシールド金属アーク溶接にて用いる方法
JP2006247710A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Daihen Corp 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法
JP2010214399A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Daihen Corp アーク溶接方法
JP2013501620A (ja) * 2009-08-10 2013-01-17 フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 短絡アーク溶接中の短絡を切断する方法及び短絡アーク溶接用の溶接装置
JP2014014835A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Daihen Corp 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法
EP1940578B1 (en) 2005-09-08 2017-05-24 Kemppi Oy Method for short-arc welding
JP2023183971A (ja) * 2022-06-17 2023-12-28 株式会社ダイヘン パルスアーク溶接の極性制御方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50112245A (ja) * 1974-02-14 1975-09-03
JPS5829575A (ja) * 1981-08-13 1983-02-21 Murase Kogyo Kk 溶接用電源装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50112245A (ja) * 1974-02-14 1975-09-03
JPS5829575A (ja) * 1981-08-13 1983-02-21 Murase Kogyo Kk 溶接用電源装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253176A (ja) * 1985-05-02 1986-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd ア−ク溶接用電源
JP2004523368A (ja) * 2001-04-20 2004-08-05 テヒニーシェ ウニヴェルシテート ベルリン ガスシールド金属アーク溶接にて用いる方法
JP4776868B2 (ja) * 2001-04-20 2011-09-21 テヒニーシェ ウニヴェルシテート ベルリン ガスシールド金属アーク溶接にて用いる方法
JP2006247710A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Daihen Corp 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法
EP1940578B1 (en) 2005-09-08 2017-05-24 Kemppi Oy Method for short-arc welding
JP2010214399A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Daihen Corp アーク溶接方法
CN101898272A (zh) * 2009-03-16 2010-12-01 株式会社大亨 电弧焊接方法
JP2013501620A (ja) * 2009-08-10 2013-01-17 フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 短絡アーク溶接中の短絡を切断する方法及び短絡アーク溶接用の溶接装置
US9035218B2 (en) 2009-08-10 2015-05-19 Fronius International Gmbh Method for short-arc welding and welding device for short-arc welding
JP2014014835A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Daihen Corp 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法
JP2023183971A (ja) * 2022-06-17 2023-12-28 株式会社ダイヘン パルスアーク溶接の極性制御方法

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