JPS6325014Y2

JPS6325014Y2 -

Info

Publication number: JPS6325014Y2
Application number: JP7861982U
Authority: JP
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1988-07-08
Also published as: JPS58179978U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、ワイヤにも電流を供給し、その抵
抗発熱により予熱されたワイヤを溶接部に供給し
ながら溶接を行なうホツトワイヤ式アーク溶接装
置に関し、特に、溶接電流、ワイヤ送給量、ワイ
ヤ加熱電力の３条件の制御に関するものである。

この種のホツトワイヤ式アーク溶接において
は、母材を溶かすための溶接電流、所望の溶着量
を得るためのワイヤ送給量、ワイヤが良好な状態
で溶接部に溶けてゆくためのワイヤ加熱電力の３
つの条件を調整しなくてはならない。このように
３つの条件を単独に調整して最適な溶接条件を得
ることは三次元空間の一点を求めることと等し
く、非常に困難で多くの経験と熟練を要する作業
である。

そのため、最近ではこの調整作業を簡便にする
ため、溶接電流を調節することによりワイヤ送給
量およびワイヤ加熱電力も自動的に適正値に設定
される、いわゆる一元化方式が堤案されている。

従来、この種のホツトワイヤ式アーク溶接装置
としては第１図に示すものがある。この装置は、
電極１２と母材１４を溶接電源１０の出力端に接
続して電極１２と母材１４との間にアーク１６を
発生させ、母材１４を溶かすと同時に、ワイヤ加
熱電源２２の出力端の一方を母材１４へ、他方を
給電チツプ２０を介してワイヤ１８に接続し、ワ
イヤ加熱電源２２より母材１４、ワイヤ１８、給
電チツプ２０の経路で電流を供給し、この電流に
よる抵抗発熱を利用して、ワイヤ１８を高温状態
で溶接部へ連続的に供給しながら溶接を行なうよ
うに構成されている。また、溶接電源１０におい
て、溶接電流設定器２４からの指令信号は電流検
出器２６の検出出力と比較器２８で比較され、そ
の比較結果でもつて出力調整器３０を制御し、電
極１２から母材１４へ流れる溶接電流を所定値に
保持している。上記溶接電流設定器２４の指令信
号は関数発生器３２にも供給される。この関数発
生器３２の出力はモータ駆動電源３６に対して制
御信号として供給され、その結果、上記指令信号
に応じてワイヤ送給用のモータ３８の回転数が制
御され、モータ３８に直結した駆動ローラ４２よ
り所定速度でワイヤ１８を溶接部に送給するよう
になつている。さらに、上記関数発生器３２の出
力はワイヤ加熱電源２２内の関数発生器４２に入
力され、この関数発生器４２の出力とワイヤ電圧
検出器４８の出力とが比較器４４にて比較され
る。そして、その比較結果に応じて出力調整器４
６が制御され、給電チツプ２０と母材１４間に印
加するワイヤ加熱電圧を所定値になるように制御
している。

第２図はワイヤ加熱電圧とワイヤ送給量との関
係を実験により求めた一例である。第２図におい
て、曲線Ａより上になるとワイヤ１８は図示の如
く溶け過ぎ、アーク１６中で玉となつて落下する
のに対し、曲線Ｂ以下になるとワイヤ１８の未溶
融部が母材１４に突込み、溶融金属を飛散させた
り、融合不良を発生させたりする領域となる。従
つて、良好な溶接の行なえるワイヤ１８の加熱電
圧と送給量の関係は曲線ＡとＢで挾まれた領域と
なる。第３図は溶接電流に対するワイヤ送給量の
関係を実測した例であり、溶接速度は一定としワ
イヤ送給量とワイヤ印加電圧の関係は第２図の曲
線Ａ，Ｂ間の領域の値としている。第３図におい
て、曲線Ｃ以上のワイヤ送給量になると、母材１
４の溶融量に対しワイヤ量が多過ぎ、極端な凸状
ビードとなる。逆に曲線Ｄ以下の条件では、ワイ
ヤ量が不足するため、所定速度で溶接するとアン
ダーカツトを発生する。従つて、一般的には曲線
Ｃ，Ｄ間の領域において良好な溶接が行なえる。

上述した関数発生器３２の入出力の関係は第３
図の曲線Ｃ，Ｄ間の領域であり、関数発生器４２
の入出力の関係は第２図の曲線Ａ，Ｂ間の領域に
ある。即ち、第２図及び第３図の良好な領域を組
み合せたものとなつている。上述した従来の装置
では、１つの設定器２４の調整で溶接電流、ワイ
ヤ送給量、ワイヤ印加電圧の３条件を同時に調節
でき、調節操作を大いに簡便化している。しか
し、その反面次のような欠点を生じている。非消
耗電極式アーク溶接では、溶接電流とワイヤ送給
量が独立して自由に調節できる点が大きな特長の
１つであり、溶接の目的に応じて使い分けてい
る。第３図の溶接電流とワイヤ送給量との関係は
スミ肉、重ネ、突合せ継手など通常の溶接を前提
にした実験値である。そのため、たとえば肉盛溶
接のように溶着量を特に大きくしたい場合や、溶
着量を犠牲にしても裏波ビードを確実に出したい
場合などには、上述のような一般的な溶接を前提
にして設定された関数関係では不適切となる。つ
まり、第１図の従来装置では上記のような特殊な
溶接用途には対応できなかつた。

この考案は前述した従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、溶接電流とワイヤ送給
量との関係を用途に応じて使い分けることがで
き、幅広い溶接用途に対応することのできる一元
調整方式のホツトワイヤ式アーク溶接装置を提供
することにある。

上記の目的を達成するために、この考案は、非
消耗電極を用いるホツトワイヤ式アーク溶接装置
において、上記溶接電流設定器の出力信号を入力
する関数発生器として、入出力特性の異なる複数
の関数発生器を設けるとともに、これら複数の関
数発生器のうちの任意の１つを有効にする切換手
段を設けたことを特長とする。

以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を
説明する。

第４図はこの考案に係るホツトワイヤ式アーク
溶接装置の一実施例を示すブロツク図であり、第
１図の従来装置と同一構成部分には同一符号を付
し、その同一部分についての詳細な説明は省略す
る。

本考案の装置においては、溶接電流設定器２４
の出力信号を受け、モータ駆動電源３６の制御信
号及び第２の関数発生器４２の入力信号を出力す
る第１の関数発生器として、入出力特性の異なる
３つの関数発生器３２ａと３２ｂと３２ｃを設け
ており、これら３つの関数発生器３２ａ，３２
ｂ，３２ｃのうちの任意の１つを切換スイツチ５
０で選択し、その撰択された１つの関数発生器の
みを有効に機能させるようになつている。ここで
各関数発生器３２ａ，３２ｂ，３２ｃによる溶接
電流とワイヤ送給量との関係は第５図に示すよう
に３つの異なる特性となつている。たとえば、関
数発生器３２ａの特性はＥで、関数発生器３２ｂ
の特性はＦで、関数発生器３２ｃの特性はＧとな
つている。

上記のように構成された本考案の装置にあつて
は、たとえば溶着量を特に多く必要とする肉盛溶
接などでは切換スイツチ５０により特性Ｅの関数
発生器３２ａを選択し、また一般的な溶接では切
換スイツチ５０で特性Ｆの関数発生器３２ｂを選
択し、溶着量が特に少くてよい薄板溶接や裏波溶
接などでは切換スイツチ５０で特性Ｇの関数発生
器３２ｃを撰択する。このようにすれば、各種の
溶接において溶接電流、ワイヤ送給量、ワイヤ加
熱電圧の関数関係をそれぞれの溶接に適切な関数
関係とし、しかも１つの設定器２４を調節するこ
とでこれらの条件を所定の関数関係でもつて同時
に調節することができる。

以上詳細に説明したように、この考案に係るホ
ツトワイヤ式アーク溶接装置にあつては、３つの
調整要素を１つの設定器で同時に調整できるとい
う初心者にも操作の簡便な一元調整方式を保持し
つつ、スイツチを切り換えるだけで複数の一元調
整の特性曲線を任意に選択できるようにしたの
で、幅広い溶接用途に対応できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホツトワイヤ式アーク溶接装置
を示すブロツク図、第２図はワイヤ送給量とワイ
ヤ印加電圧の関係を示すグラフ図、第３図は溶接
電流とワイヤ送給量の関係を示すグラフ図、第４
図は本考案の一実施例によるホツトワイヤ式アー
ク溶接装置を示すブロツク図、第５図はこの考案
の装置における溶接電流とワイヤ送給量の関係を
示すグラフ図である。各図中同一部材には同一符号を付し、１０は溶
接電源、１２は電極、１４は母材、１６はアー
ク、１８はワイヤ、２０は給電チツプ、２２はワ
イヤ加熱電源、２４は溶接電流設定器、３２，３
２ａ，３２ｂ，３２ｃは第１の関数発生器、３６
はモータ駆動電源、４２は第２の関数発生器、５
０は切換スイツチである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

非消耗電極と母材間に所定のアーク電流を供給
する溶接電流制御手段と、ワイヤと上記母材間に
所定のワイヤ加熱電力を供給する加熱電力制御手
段と、加熱された上記ワイヤを溶接部に所定速度
で送給するワイヤ送給制御手段と、上記溶接電流
制御手段に対して溶接電流を決定する指令信号を
与える溶接電流設定器と、この設定器の出力を受
けてこの出力に対して所定関数関係をもつ出力を
出し、これを上記ワイヤ送給制御手段に対してワ
イヤ送給速度を決定する信号として与える第１の
関数発生器と、この第１の関数発生器の出力を受
けてこの出力に対して所定関数関係をもつ出力を
出し、これを上記加熱電力制御手段に対して加熱
電力を決定する信号として与える第２の関数発生
器とを備え、上記設定器の調整によつて溶接電
流、ワイヤ送給量、ワイヤ加熱電力を所定の関数
関係を保ちながら同時に調整するホツトワイヤ式
アーク溶接装置において、上記第１の関数発生器
として入出力特性の異なる複数の関数発生器を設
けるとともに、これら複数の関数発生器のうちの
任意の１つを有効にする切換手段を設けたことを
特徴とするホツトワイヤ式アーク溶接装置。