JP2001138054A - 交流tig溶接方法 - Google Patents

交流tig溶接方法

Info

Publication number
JP2001138054A
JP2001138054A JP31883299A JP31883299A JP2001138054A JP 2001138054 A JP2001138054 A JP 2001138054A JP 31883299 A JP31883299 A JP 31883299A JP 31883299 A JP31883299 A JP 31883299A JP 2001138054 A JP2001138054 A JP 2001138054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ratio
welding
tig welding
welding torch
current period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP31883299A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4029310B2 (ja
Inventor
Seigo Nishikawa
清吾 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP31883299A priority Critical patent/JP4029310B2/ja
Publication of JP2001138054A publication Critical patent/JP2001138054A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4029310B2 publication Critical patent/JP4029310B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】背切り継ぎ手のように十分な溶け込み深さが得
難い継ぎ手においても、十分な溶け込み深さと十分な幅
と美観を有するウロコビードを得られる交流TIG溶接
方法を提供する。 【解決手段】逆極性電流期間と正極性電流期間の比率の
変更が可能な交流アーク溶接電源3と、溶接トーチ5を
その先端に取り付けたロボット2を用いる交流TIG溶
接方法において、逆極性電流期間と正極性電流期間の前
記比率を、前記ロボット2による溶接トーチ5の動作に
同期して変更するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非消耗電極不活性
ガスアーク溶接(以後TIG溶接という)を用いたアル
ミニウムまたはアルミニウム合金(以後アルミニウム等
という)の溶接方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム等のTIG溶接において
は、良好な溶着部を得るために表面の酸化皮膜を破壊す
る(クリーニング)する手段として、電極側を正電位と
する逆極性の成分を含む交流アーク溶接電源が用いられ
る。TIG溶接の交流アーク溶接では、逆極性(電極側
が正電位)の場合にはアークが広がり溶け込みが浅くな
り、正極性(電極側が負電位)の場合にはアークが絞ら
れ溶け込みが深くなるという現象が知られている。とこ
ろで、人手作業によるアルミニウム等のTIG溶接で
は、ウロコを1枚1枚重ねたようなビード(以後ウロコ
ビードという)が形成されるが、自動2輪車の業界で
は、このウロコビードが需要者に好まれるため、産業用
ロボットでTIG溶接を行う場合でも、意識的にウロコ
ビードを形成することが求められている。ウロコビード
を美しく形成するためには、一枚一枚のウロコを十分に
冷却する必要があるが、十分に冷却すると溶け込みが不
足する場合がある。図7は、背切りと呼ばれる突き合わ
せ溶接継ぎ手(以後背切り継ぎ手という)を示す断面図
である、背切り継ぎ手は母材Aの端部を階段状に折り曲
げて、母材Bの端部と重ねた継ぎ手である。このような
背切り継ぎ手においては、溶け込みを得るのが非常に困
難な場合がある。本発明者は、背切り継ぎ手で、美しい
ウロコビードと深い溶け込みを得るために、電極を溶接
対象のワークに対して上下方向にウィービングさせ、こ
のウィービングに同期して、フィラワイヤの送給速度お
よび溶接電流を変化させる交流TIG溶接方法を採用し
た。電極がワークに接近した位置にある時に、高い電流
で溶け込みを確保し、電極がワークから離れた位置にあ
る時に、低い電流で冷却し、ウロコビードを得ることを
目的としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この交流T
IG溶接方法では次のような問題があった。溶接対象の
ワークが鋳物のように溶けにくい材質の場合は、正極性
電流の期間の比率を大きくして溶け込み深さを確保する
ようにすると、アーク幅が狭くなることにより、ウロコ
ビード幅が狭くなるという問題があった。またクリーニ
ング量が少なくなり、ビードに光沢が無くなるという問
題もあった。逆に、ウロコビード幅を広げてビードの光
沢を得るために、正極性電流の期間の比率を小さくする
と、今度は溶け込み深さが得られないと言う問題があっ
た。そこで、本発明は背切り継ぎ手のように十分な溶け
込み深さが得難い継ぎ手においても、十分な溶け込み深
さと十分な幅と美観を有するウロコビードを得られる交
流TIG溶接方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は逆極性電流期間と正極性電流期間の比率
の変更が可能な交流アーク溶接電源と、溶接トーチをそ
の先端に取り付けたロボットを用いる交流TIG溶接方
法において、逆極性電流期間と正極性電流期間の前記比
率を、前記ロボットによる前記溶接トーチの動作に同期
して変更するものである。また、前記溶接トーチの動作
が溶接対象のワークに対して上下方向のウィービング動
作であり、前記溶接トーチが前記ワークに接近した位置
にある時は正極性電流期間の比率が高く、前記溶接トー
チが前記ワークから遠ざかった位置にある時は逆極性電
流期間の比率が高くなるように変更するものである。ま
た、フィラワイヤの送給速度を前記溶接トーチの動作に
同期して変更するものである。また、前記溶接トーチが
前記ワークに接近した位置にあり、かつフィラワイヤの
送給が停止している時に正極性電流期間の比率を高くす
るものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に従っ
て説明する。図1は本発明の実施に使用する溶接装置の
構成図であり、図2は図1に示す溶接装置の制御ブロッ
ク図である。図において1はロボットコントローラであ
り、2はロボットであり、3は交流TIG溶接電源であ
り、4はフィラワイヤ送給装置であり、5はロボット2
の先端に取り付けられたTIG溶接トーチである。ロボ
ットコントローラ1はロボット2に電力と制御信号を送
り、ロボット2を所定の動作プログラムにしたがって動
作させるともに、交流TIG溶接装置3に溶接電流のO
N/OFFと溶接電流の大小を制御する溶接電流指令と
溶接電流の正極性の期間と逆極性の期間の比率つまり電
源EN(=electrode negative) 比率を変更する電源E
N比率指令を交流TIG溶接電源3に送って交流TIG
溶接電源3を制御する。またロボットコントローラ1は
フィラワイヤ送給装置4にワイヤ送給速度指令を送っ
て、TIG溶接トーチ5に送給するフィラワイヤの送給
速度の緩急を制御する。交流TIG溶接電源3はロボッ
トコントローラ1から前記溶接電流指令と前記電源EN
比率指令に応じてTIG溶接トーチ5に溶接電流を送
る。
【0006】ここで、電源EN比率について説明する。
図3は電源EN比率の大小を説明する電流波形を示す図
であり、上が電源EN比率大の時の電流波形であり、中
央が電源EN比率小の時の電流波形であり、下が電源E
N比率中の時の電流波形である。図においてENはTI
G溶接トーチ5の電極が負電位の状態つまり正極性の状
態であり、EPはelectrode positiveつまり逆極性の状
態を示している。交流溶接電源の電流は一定周期で正極
性と逆極性が切り替り、正極性の期間と逆極性の期間の
合計は前記周期に一致するので一定である。電源EN比
率大の状態では正極性の電流が流れる期間が長く、電源
EN比率小の状態では逆極性の電流が流れる期間が長
い。
【0007】図4は、本発明の第1の実施例を示す交流
TIG溶接方法を説明するタイムチャートであり、上か
らTIG溶接トーチ5の電極の位置、溶接電流の大小、
フィラワイヤの送給速度および電源EN比率の変化を時
間軸を揃えて示している。TIG溶接トーチ5はロボッ
ト2の動作によって、一定周期で上下にウィービング動
作する。ここで、上下とは溶接対象のワークに対して上
下の意味であり、上とはTIG溶接トーチ5が前記ワー
クに対して離間した位置であり、下とは前記ワークに接
近した位置のことである。また、TIG溶接トーチ5は
前記ウィービング動作の上端と下端に達すると、所定の
時間の間、動作を止めて一定の高さ(つまり、母材と距
離)を保っている。溶接電流はTIG溶接トーチ5が
下、つまり前記ワークに接近した位置にある時は大き
く、上に来た時は小さくなるように制御される。溶融金
属を周期的に冷却してウロコビードを作るためである。
フィラワイヤ送給速度はTIG溶接トーチ5が下、つま
り前記ワークに接近した位置にある時は送給され、上に
来た時は停止するようにに制御される。電源EN比率は
TIG溶接トーチ5が下、つまり前記ワークに接近した
位置にある時は大きく、上に来た時は小さくなるように
制御される。溶接電流大、フィラワイヤ送給速度大およ
び電源EN比率大となるタイミングはそれぞれ異なる。
溶接電流が大になる時間は最も長く、TIG溶接トーチ
5が上から下に向かう途中で小から大になり、下から上
にたどり付いた時点で小にもどる。フィラワイヤ送給速
度大および電源EN比率大の時間はほぼ同じである。電
源EN比率大となる期間はTIG溶接トーチ5が下にあ
る期間と一致する。フィラワイヤ送給速度大となるタイ
ミングは電源EN比率大となるタイミングに対して所定
時間遅れる。これは、フィラワイヤの送給を開始するタ
イミングが早いと、フィラワイヤが背切り継ぎ手の底に
当たり、フィラワイヤがアークを浴びる状態になり、母
材に直接アークが届かず、溶け込みが浅くなるためであ
る。そのため、前記所定時間の間はTIG溶接トーチ5
が下にあって、フィラワイヤ送給が停止して、かつ電源
EN比率が大となって母材を溶かしているわけである。
【0008】図5は、本発明の第2の実施例を示す交流
TIG溶接方法を説明するタイムチャートである。前記
第1の実施例では溶接電流の大小を矩形のパターンで変
化させていたので、溶融金属の冷却が急速に行われ、そ
のためにウロコビードの表面に光沢が出ない場合があ
る。この第2の実施例はこの点を改善するものであり、
溶接電流を小から大へ移行する時は急勾配で立ち上げ、
大から小へ移行する時は緩い勾配で下げてゆき、溶融金
属が緩やかに冷却するようにしたところにその特徴があ
る。また溶け込みを、より確実に得るために電源EN比
率を大中小の3段階に変化させている点も特徴である。
電源EN比率が大で、かつ溶接電流大の状態が連続する
とトータルの入熱量が過大になるので、これを防ぐため
である。なお、必要な溶け込み深さを得るために、完全
な正極性つまり電源EN比率100%の電流を与える場
合もある。
【0009】図6は、本発明の第3の実施例を示す交流
TIG溶接方法を説明するタイムチャートである。前記
第1および第2の実施例ではフィラワイヤの送給速度を
単純な矩形のパターンで変化させていたので、フィラワ
イヤの送給に対して溶融が間に合わずフィラワイヤが母
材を突き破る場合がある。この第3の実施例はこの点を
改善するものであり、フィラワイヤを高速で送給した
後、送給速度を非常に低速にしてフィラワイヤを確実に
溶融して、その後送給速度を中速にするところにその特
徴がある。また、前記第1および第2の実施例に比べて
フィラワイヤ送給開始のタイミングを早めにして、フィ
ラワイヤと母材の融合不良の防止を図っているところに
も特徴がある。このように構成されているので、本発明
の交流TIG溶接方法では、 TIG溶接トーチ5が下
の位置にある時は、高い溶接電流と大きなEN比率によ
り、母材に十分な溶け込みが得られ、逆にTIG溶接ト
ーチ5が上の位置にある時に、溶接電流をベースとし、
電源のEN率を小として、低い電流でウロコビードの冷
却を行いながら、クリーニングを効かせ、美しいウロコ
ビードが得られる。
【0010】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば 本
発明により、アルミニウム等のTIG溶接において、背
切り継ぎ手のように溶け込みを得るのが困難な継ぎ手に
対しても、十分な溶け込みを確保しながら、美しいウロ
コビードを得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に使用する溶接装置の構成図であ
る。
【図2】図1に示す溶接装置の制御ブロック図である。
【図3】電源EN比率の大小を説明する電流波形を示す
図である。
【図4】本発明の第1の実施例を示す交流TIG溶接方
法を説明するタイムチャートである。
【図5】本発明の第2の実施例を示す交流TIG溶接方
法を説明するタイムチャートである。
【図6】本発明の第3の実施例を示す交流TIG溶接方
法を説明するタイムチャートである。
【図7】背切り継ぎ手を示す断面である。
【符号の説明】
1:ロボットコントローラ 2:ロボット 3:交流T
IG溶接電源 4:フィラワイヤ送給装置 5:TIG溶接トーチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 逆極性電流期間と正極性電流期間の比率
    の変更が可能な交流アーク溶接電源と、溶接トーチをそ
    の先端に取り付けたロボットを用いる交流TIG溶接方
    法において逆極性電流期間と正極性電流期間の前記比率
    を、前記ロボットによる前記溶接トーチの動作に同期し
    て変更することを特徴とする交流TIG溶接方法。
  2. 【請求項2】 前記溶接トーチの動作が溶接対象のワー
    クに対して上下方向のウィービング動作であり、前記溶
    接トーチが前記ワークに接近した位置にある時は正極性
    電流期間の比率が高く、前記溶接トーチが前記ワークか
    ら遠ざかった位置にある時は逆極性電流期間の比率が高
    くなるように変更することを特徴とする請求項1に記載
    の交流TIG溶接方法。
  3. 【請求項3】 フィラワイヤの送給速度を前記溶接トー
    チの動作に同期して変更することを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載の交流TIG溶接方法。
  4. 【請求項4】 前記溶接トーチが前記ワークに接近した
    位置にあり、かつフィラワイヤの送給が停止している時
    に正極性電流期間の比率を高くすることを特徴とする請
    求項1から請求項3のいずれかに記載の交流TIG溶接
    方法。
JP31883299A 1999-11-09 1999-11-09 交流tig溶接方法 Expired - Fee Related JP4029310B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31883299A JP4029310B2 (ja) 1999-11-09 1999-11-09 交流tig溶接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31883299A JP4029310B2 (ja) 1999-11-09 1999-11-09 交流tig溶接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001138054A true JP2001138054A (ja) 2001-05-22
JP4029310B2 JP4029310B2 (ja) 2008-01-09

Family

ID=18103462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31883299A Expired - Fee Related JP4029310B2 (ja) 1999-11-09 1999-11-09 交流tig溶接方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4029310B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361421A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Yaskawa Electric Corp ワイヤ送給装置、交流tig溶接装置及び交流tig溶接方法
US7291807B2 (en) 2002-05-13 2007-11-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha TIG welding equipment and TIG welding method
JP2010253533A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Bab-Hitachi Industrial Co Tig溶接装置
CN102689085A (zh) * 2012-06-07 2012-09-26 中国东方电气集团有限公司 一种用于大型精密设备焊接的自主移动式抖动热丝tig焊机器人系统
CN105710510A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 中国核工业二四建设有限公司 一种适用于不锈钢板对接焊缝的焊接系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110238554B (zh) * 2019-07-03 2021-08-20 威海鑫瑞焊接设备有限公司 用于汽轮机焊接设备的具有辅助功能的焊接枪头

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361421A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Yaskawa Electric Corp ワイヤ送給装置、交流tig溶接装置及び交流tig溶接方法
US7291807B2 (en) 2002-05-13 2007-11-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha TIG welding equipment and TIG welding method
JP2010253533A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Bab-Hitachi Industrial Co Tig溶接装置
CN102689085A (zh) * 2012-06-07 2012-09-26 中国东方电气集团有限公司 一种用于大型精密设备焊接的自主移动式抖动热丝tig焊机器人系统
CN105710510A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 中国核工业二四建设有限公司 一种适用于不锈钢板对接焊缝的焊接系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP4029310B2 (ja) 2008-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1803369B (zh) 交流电弧焊接的引弧控制方法
EP1509357B1 (en) Control method and system for metal arc welding
JP5398280B2 (ja) パルスアーク溶接方法
CN111093877B (zh) 电弧焊接的控制方法
CN105246634A (zh) 前后排列的热丝系统
US8664568B2 (en) Arc welding control method and arc welding apparatus
JP2002086271A (ja) 交流パルスアーク溶接制御方法及び溶接電源装置
JPH11226730A (ja) 消耗電極式の交流ガスシールド溶接方法および装置
JPH11267839A (ja) アーク溶接方法
JPH0694074B2 (ja) ホットワイヤtig溶接方法および溶接装置
JP4715813B2 (ja) パルスアーク溶接制御方法およびパルスアーク溶接装置
CN100584504C (zh) 铝及铝合金熔化极气体保护焊的亚射流过渡自适应控制法
JP5990784B2 (ja) アーク溶接方法およびアーク溶接装置
JP2001138054A (ja) 交流tig溶接方法
CN103418888B (zh) 交流脉冲电弧焊接控制方法
JP7113329B2 (ja) アーク溶接制御方法
JP5706709B2 (ja) 2ワイヤ溶接制御方法
JP5120073B2 (ja) 交流パルスアーク溶接装置および制御方法
JP4391877B2 (ja) 入熱制御直流アーク溶接/パルスアーク溶接切換溶接方法
JP6994623B2 (ja) アークスタート方法
Yamamoto et al. The development of welding current control systems for spatter reduction
JP2002361421A (ja) ワイヤ送給装置、交流tig溶接装置及び交流tig溶接方法
JP3162137B2 (ja) 消耗電極式ガスシールドアーク溶接方法および装置
JP2019188434A (ja) 交流アーク溶接の制御方法
JP7407398B2 (ja) アーク溶接の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050426

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070530

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070822

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070920

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071003

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141026

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees