【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ送給モータによって、溶接ワイヤを被溶接物へ送給する消耗電極式ガスシールドアーク溶接のアークエンド制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来技術のアークエンド制御方法を実施する溶接電源装置のブロック図である。以下、同図を参照して各回路ブロックについて説明する。
【０００３】
溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータＷＭと直結した送給ロール５によって、溶接トーチ４を通って送給される。溶接電源装置ＰＳからの溶接電圧Ｖｗは、溶接トーチ４の先端に取り付けられた図示省略コンタクトチップ４ａによって溶接ワイヤ１に給電する。
【０００４】
出力電流検出回路ＩＤは、溶接電流Ｉｗを検出して、出力電流検出信号Ｉｄを出力する。出力電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧（アーク電圧）Ｖｗを検出して、出力電圧検出信号Ｖｄを出力する。
【０００５】
アーク長検出回路ＶＬは、外部からの溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル（溶接開始信号終了）になると動作を開始し、出力電圧検出信号Ｖｄが入力されるとアーク長検出信号ＶｌをＨｉｇｈレベルにして出力する。続いて、アーク電圧Ｖｗと予め定めた基準アーク電圧Ｖｒとを逐次比較し、上記アーク電圧Ｖｗが上記基準アーク電圧Ｖｒに達したときに、ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗが所定の距離になったと判別して上記アーク長検出信号Ｖｌの出力を停止する。
【０００６】
定常の送給速度設定回路ＷＳは、定常の送給速度設定信号Ｗｓを出力する。送給制御回路ＦＣは、外部から溶接開始信号Ｓｔが入力されＨｉｇｈレベルになると動作を開始し、上記溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルの期間中は、上記定常の送給速度設定値Ｗｓに応じた送給制御信号Ｆｃを出力し、続けて上記溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベルになると上記送給制御信号Ｆｃの出力を停止する。
【０００７】
出力制御回路ＳＣは、外部からの溶接開始信号Ｓｔが入力されＨｉｇｈレベルになると動作を開始して定常の溶接電流設定値Ｉｉに応じた出力制御信号Ｓｃを出力し、続いて上記溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベルになり、アーク長検出信号ＶｌがＨｉｇｈレベルの期間中は動作を継続し、予め定めたワイヤ溶融粒電流値Ｉｅに応じた出力制御信号Ｓｃを出力する。
【０００８】
溶接電源主回路ＩＮＶは、商用電源を入力として、インバータ制御、サイリスタ位相制御等によってアーク３を安定にするために適した溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力する。
【０００９】
図１０は、図９に示す溶接電源装置の動作を説明するための波形図である。図１０（Ａ）は溶接開始信号Ｓｔの時間変化を示し、図１０（Ｂ）は溶接電圧（アーク電圧）Ｖｗの時間変化を示し、図１０（Ｃ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、１０（Ｄ）はアーク長検出信号Ｖｌの時間変化を示し、図１０（Ｅ）は送給制御信号Ｆｃの時間変化を示す。また、図１０のＳ１〜Ｓ４は各時刻における溶接ワイヤ１の先端部と被溶接物２との距離を示している。以下、同図を参照して動作を説明する。
【００１０】
図１０に示す時刻ｔ＝ｔ１において、溶接ワイヤ１は定常の送給速度設定値Ｗｓに応じた速度で送給され、溶接電源主回路ＩＮＶは、定電圧特性を形成し定常の溶接電流値Ｉｉに応じた溶接電流を通電する。次に、時刻ｔ１〜ｔ２の期間中は、上記定常の送給速度設定値Ｗｓに応じた速度で上記溶接ワイヤ１が送給され、短絡とアークを繰り返しながら溶接する。
【００１１】
図１０に示す時刻ｔ＝ｔ２において、図１０（Ｓ２）に示すように、溶接ワイヤ１の先端部を予め定めたワイヤ溶融粒電流Ｉｅを通電して、上記溶接ワイヤ１の先端部の溶融を開始する。
【００１２】
図１０に示す時刻ｔ＝ｔ２以後において、溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベル（溶接開始信号終了）になると、図１０（Ｅ）に示す定常の送給速度設定値Ｗｓに応じた送給制御信号Ｆｃの出力が停止し、図１０（Ｓ２）に示すように溶接ワイヤ１の送給が停止したままでワイヤ溶融粒電流Ｉｅを出力する。また、同時にアーク長検出回路ＶＬは、外部からの溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベルになると動作を開始し、出力電圧検出信号Ｖｄが入力されるとアーク長検出信号ＶｌをＨｉｇｈレベルにして出力する。
【００１３】
図１０に示す時刻ｔ＝ｔ４において、アーク長検出回路ＶＬは、アーク電圧Ｖｗが基準アーク電圧Ｖｒに達したときに、溶接ワイヤ１の先端部が溶融してワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗが所定の距離になったと判別してアーク長検出信号Ｖｌの出力を停止する。また、上記アーク長検出信号Ｖｌの出力が停止するとワイヤ溶融粒電流値Ｉｅの通電も停止する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
溶接ワイヤ（軟質アルミワイヤ）を被溶接物へ送給する消耗電極式ガスシールドアーク溶接のアークエンド制御方法において、溶接開始信号終了と共にワイヤ送給を停止した状態で所定のワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）を得るために予め定めたワイヤ溶融電流を通電してワイヤ先端部を溶融する。このときワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗの値に応じて、上記ワイヤ先端部の溶融量が変わり溶融粒径の大きさに違いが生じる。上記よりアーク長が長くなると上記ワイヤ先端部の溶融粒径が大きくなり、次回以後のアークスタート率が悪くなってしまう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
出願時の請求項１の発明は、ワイヤ溶融抑制溶接電源装置ＰＳＣに溶接開始信号Ｓｔが入力されると、溶接ワイヤ１を予め定めた定常の送給速度Ｗｓで被溶接物２に前進送給すると共に前記定常の送給速度に対応した定常の溶接電流Ｉｉを通電し、続いて上記溶接開始信号Ｓｔの入力が停止すると上記溶接ワイヤ１を被溶接物２から予め定めたワイヤ溶融抑制送給速度Ｗｒでの後退送給を開始すると共に予め定めた小電流のワイヤ溶融抑制電流Ｉｒを通電し、上記ワイヤ溶融抑制電流Ｉｒの通電によって発生するアーク電圧Ｖｗを検出し、上記検出したアーク電圧Ｖｗが予め定めた基準アーク電圧Ｖｒ以上になると上記溶接ワイヤ１の後退送給を停止すると共に上記ワイヤ溶融抑制電流Ｉｒの通電を停止して溶接を終了することを特徴とするアークエンド制御方法である。
【００１６】
出願時の請求項２の発明は、ワイヤ溶融抑制電流Ｉｒの通電によって発生するアーク電圧Ｖｗが基準アーク電圧Ｖｒ未満のときにアークが消滅すると、その時点で接ワイヤ１の後退送給を停止して溶接を終了することを特徴とする請求項１のアークエンド制御方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明のアークエンド制御方法を実施する溶接電源装置のブロック図である。同図において、図９に示す従来技術の電源装置装置のブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。
【００１８】
溶接ワイヤ１は、図２に示すワイヤ送給モータＷＭと直結した送給ロール５によって、溶接トーチ４を通って前進送給又は後退送給される。また、ワイヤ溶融抑制溶接電源装置ＰＳＣからの溶接電圧Ｖｗは、溶接トーチ４の先端に取り付けられた図２のコンタクトチップ４ａによって溶接ワイヤ１に給電する。
【００１９】
アーク長検出回路ＶＬは、外部からの溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル（溶接開始信号終了）になると動作を開始し、出力電圧検出信号Ｖｄが入力されるとアーク長検出信号ＶｌをＨｉｇｈレベルにしてワイヤ溶融抑制送給制御回路ＦＣＳ及びワイヤ溶融抑制出力制御信号ＳＣＳに出力する。続いて、アーク電圧Ｖｗと予め定めた基準アーク電圧Ｖｒとを逐次比較し、上記アーク電圧Ｖｗが基準アーク電圧Ｖｒに達したときに、ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗが所定の距離になったと判別して上記アーク長検出信号Ｖｌの出力を停止する。
【００２０】
ワイヤ溶融抑制送給制御回路ＦＣＳは、外部から溶接開始信号Ｓｔが入力され上記溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルの期間中は、定常の送給速度設定値Ｗｓに応じたワイヤ溶融抑制送給制御信号Ｆｃｓを出力し、続けて溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル（溶接開始信号終了）になると共にアーク長検出信号ＶｌがＨｉｇｈレベルの期間中は、予め定めたワイヤ溶融抑制送給速度設定値Ｗｒに応じたワイヤ溶融抑制送給制御信号Ｆｃｓを出力し、ワイヤ送給モータＷＭを逆回転させて溶接ワイヤ１を後退送給する。
【００２１】
ワイヤ溶融抑制出力制御信号ＳＣＳは、外部から溶接開始信号Ｓｔが入力され上記溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルの期間中は、定常の溶接電流設定値Ｉｉを選択し、上記定常の溶接電流設定値Ｉｉに応じた出力制御信号Ｓｃを出力し、続けて溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル（溶接開始信号終了）になると共にアーク長検出信号ＶｌがＨｉｇｈレベルの期間中は動作を継続し、予め定めたワイヤ溶融抑制電流設定値Ｉｒを選択し、上記ワイヤ溶融抑制電流設定値Ｉｒに応じた出力制御信号Ｓｃを出力する。また、上記ワイヤ溶融抑制電流設定値Ｉｒは溶接ワイヤ１の先端部が溶融しない小電流の値に設定している。
【００２２】
図３は、図１に示す溶接電源装置の動作を説明するための波形図である。図３（Ａ）は溶接開始信号Ｓｔの時間変化を示し、図３（Ｂ）は溶接電圧（アーク電圧）Ｖｗの時間変化を示し、図３（Ｃ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、図３（Ｄ）はアーク長検出信号Ｖｌの時間変化を示し、図３（Ｅ）はワイヤ溶融抑制送給制御信号Ｆｃｓの時間変化を示し、図３のＳ１〜Ｓ４は各時刻における溶接ワイヤ１の先端部と被溶接物２との距離を示している。以下、同図を参照して動作を説明する。
【００２３】
図３に示す時刻ｔ＝ｔ１において、溶接開始信号Ｓｔが外部から入力されると、定常の送給速度設定値Ｗｓに応じた送給制御信号Ｆｃｓが出力され、図３（Ｓ１）に示すように、溶接ワイヤ１を前進送給しながら定常の溶接電流値Ｉｉを通電する。次に、時刻ｔ１〜ｔ２の期間中は、上記定常の送給速度設定値Ｗｓに応じた速度で上記溶接ワイヤ１が前進送給され、短絡とアークを繰り返しながら溶接する。
【００２４】
図３に示す時刻ｔ＝ｔ２において、溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベル（溶接開始信号終了）になると、アーク長検出回路ＶＬは動作を開始し、出力電圧検出信号Ｖｄが入力されるとアーク長検出信号ＶｌをＨｉｇｈレベルにする。ワイヤ溶融抑制送給制御回路ＦＣＳは、上記溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベル（溶接開始信号終了）になった時点から予め定めたワイヤ溶融抑制送給速度設定値Ｗｒに応じた速度で後退送給を開始し、溶接電源主回路ＩＮＶは溶接ワイヤ１の先端部が溶融しない小電流のワイヤ溶融抑制電流Ｉｒを通電してアークを発生させる。
【００２５】
図３に示す時刻ｔ＝ｔ３において、小電流のワイヤ溶融抑制電流Ｉｒの通電によって発生するアーク電圧Ｖｗを出力電圧検出回路ＶＤによって検出して出力電圧検出信号Ｖｄとして出力する。アーク長検出回路ＶＬは、アーク電圧Ｖｗと基準アーク電圧Ｖｒと逐次比較して、上記アーク電圧Ｖｗが基準アーク電圧Ｖｒに達するまでアーク長検出信号Ｖｌを出力する。また、溶接ワイヤ１はワイヤ溶融抑制送給速度設定値Ｗｒに応じた速度で後退送給すると共に上記溶接ワイヤ１に小電流のワイヤ溶融抑制電流Ｉｒを通電する。
【００２６】
図３（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ４において、アーク電圧が基準アーク電圧Ｖｒに達すると、アーク長検出回路ＶＬは、アーク長検出信号Ｖｌの出力を停止する。また、ワイヤ溶融抑制送給制御回路ＦＣＳは上記アーク長検出信号ＶｌがＬｏｗレベルになると溶接ワイヤ１の後退送給を停止する。また、ワイヤ溶融抑制出力制御信号ＳＣＳも上記アーク長検出信号ＶｌがＬｏｗレベルになると小電流のワイヤ溶融抑制電流Ｉｒの通電を停止する。
【００２７】
［実施例２］
図４は、本発明のアークスタート制御方法の実施例２の動作を説明するための溶接電源装置のブロック図である。同図において、図１及び図９に示す溶接電源装置のブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。
【００２８】
アーク判別回路ＡＳは、出力電圧検出信号Ｖｄの値によってアーク状態を判別し、上記出力電圧検出信号Ｖｄの値が予め定めた値の範囲内のとき、アーク発生状態と判別してアーク判別信号ＡｓをＨｉｇｈレベルにして出力し、上記出力電圧検出信号Ｖｄの値が予め定めた値の範囲外のとき、アーク消滅状態と判別して上記アーク判別信号ＡｓをＬｏｗレベルにする。また、アークが消滅すると、ワイヤ溶融抑制出力制御回路ＦＣＳは、ワイヤ溶融抑制出力制御信号Ｆｃｓの出力を停止する。
【００２９】
図５は、図４に示す実施例２の動作を説明するための波形図である。図５（Ａ）は溶接開始信号Ｓｔの時間変化を示し、図５（Ｂ）は溶接電圧（アーク電圧）Ｖｗの時間変化を示し、図５（Ｃ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、図５（Ｄ）はアーク長検出信号Ｖｌの時間変化を示し、図５（Ｅ）はワイヤ溶融抑制送給制御信号Ｆｃｓの時間変化を示し、図５のＳ１〜Ｓ３は各時刻における溶接ワイヤ１の先端部と被溶接物２との距離を示している。
【００３０】
図５に示す時刻ｔ＝ｔ３において、アーク判別回路ＡＳはアーク電圧が予め定めた値の範囲外であると判別し、アークが消滅したとしてアーク判別信号ＡｓをＬｏｗレベルにする。ワイヤ溶融抑制出力制御回路ＦＣＳは、上記アーク判別信号ＡｓがＬｏｗレベルになると、ワイヤ溶融抑制出力制御信号Ｆｃｓの出力を停止する。また、ワイヤ送給モータＷＭは、上記ワイヤ溶融抑制出力制御信号Ｆｃｓの入力が停止すると溶接ワイヤ１の後退送給を止める。
【００３１】
アーク消滅を判別するために、アーク電圧Ｖｗを用いて検出しているが、上記アーク電圧Ｖｗの代わりのアーク電流Ｉｗを用いてアーク消滅を判別してもよい。
【００３２】
図６は、ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗを５ｍｍに設定し、アークエンドを繰り返し５０回行なったときの、ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗの実測値の分布図である。上記より本発明では、アーク長の実測値と設定値とは、ほぼ同一値である。
【００３３】
図７は、ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗを５ｍｍに設定し、アークエンドを繰り返し５０回行なったときのワイヤ先端粒径の値を測定し、その測定値から求めた平均ワイヤ先端粒径の比較図である。上記より本発明では、ワイヤ先端粒径が非常に小さい。
【００３４】
図８は、ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗを５ｍｍに設定し、アークエンドを繰り返し５０回行なったときの、再アークスタート時のスタート成功率の比較図である。上記より本発明では、再アークスタートの成功率は大幅に改善されている。
【００３５】
【発明の効果】
溶接ワイヤ（軟質アルミワイヤ）を被溶接物へ送給する消耗電極式ガスシールドアーク溶接において、アークエンド時に溶接ワイヤを被溶接物から予め定めたワイヤ溶融抑制送給速度で後退送給を開始すると共に予め定めた小電流のワイヤ溶融抑制電流を通電することにより、（１）ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗの設定値に対して、ほぼ同一のアーク長が得られる。（２）ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）Ｌｗの値に関係なく、上記ワイヤ先端部の溶融粒径の値が常に一定になる。また、上記ワイヤ先端部の粒径が常に一定になるために、次回以後のアークスタートの成功率が大きく改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアークエンド制御方法を実施する溶接電源装置のブロック図である。
【図２】図１に示す溶接電源装置の構成図である。
【図３】図１に示す溶接電源装置の動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明のアークエンド制御方法の実施２の溶接電源装置のブロック図である。
【図５】本発明のアークエンド制御方法の実施例２の動作を説明するための波形図である。
【図６】ワイヤ先端・被溶接物間距離Ｌｗを５ｍｍに設定したときの従来技術と本発明のワイヤ先端・被溶接物間距離Ｌｗ（燃え上がり高さ）の分布図である。
【図７】ワイヤ先端・被溶接物間距離Ｌｗを５ｍｍに設定したときの従来技術と本発明のワイヤ先端粒径の比較図である。
【図８】従来技術と本発明の再アークスタート時のスタート成功率の比較図である。
【図９】従来技術のアークエンド制御方法を実施する溶接電源装置のブロック図である。
【図１０】図１０に示す溶接電源装置の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１ 溶接ワイヤ
２ 被溶接物
３ アーク
４ 溶接トーチ
４ａ コンタクトチップ
５ ワイヤ送給装置の送給ロール
ＡＳ アーク判別回路
ＦＣ 送給制御回路
ＦＣＳ ワイヤ溶融抑制送給制御回路
ＩＤ 出力電流検出回路
ＩＮＶ 溶接電源主回路
ＰＳ 溶接電源装置
ＰＳＣ ワイヤ溶融抑制溶接電源装置
ＳＣ 出力制御回路
ＳＣＳ ワイヤ溶融抑制出力制御回路
ＶＤ 出力電圧検出回路
ＶＬ アーク長検出回路
ＷＳ 定常の送給速度設定回路
ＷＭ ワイヤ送給モータ
Ａｓ アーク判別信号
Ｆｃ 送給制御信号
Ｆｃｓ ワイヤ溶融抑制対応送給制御信号
Ｉｄ 出力電流検出信号
Ｉｅ ワイヤ溶融粒電流（値／設定値）
Ｉｉ 定常の溶接電流（値／設定値）
Ｉｒ ワイヤ溶融抑制電流（値／設定値）
Ｉｗ 溶接電流（アーク電流）
Ｌｗ ワイヤ先端・被溶接物間距離（アーク長）
Ｓｃ 出力制御信号
Ｓｔ 溶接開始信号
Ｖｄ 出力電圧検出信号
Ｖｌ アーク長検出信号
Ｖｒ 予め定めた基準アーク電圧
Ｖｗ 溶接電圧（アーク電圧）
Ｗｒ ワイヤ溶融抑制送給速度設定値
Ｗｓ 定常の送給速度設定値[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an arc-end control method for consumable electrode type gas shielded arc welding in which a welding wire is fed to a workpiece by a wire feeding motor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 is a block diagram of a welding power supply device that implements a conventional arc end control method. Hereinafter, each circuit block will be described with reference to FIG.
[0003]
The welding wire 1 is fed through a welding torch 4 by a feed roll 5 directly connected to a wire feed motor WM. The welding voltage Vw from the welding power supply PS is supplied to the welding wire 1 by a contact tip 4 a (not shown) attached to the tip of the welding torch 4.
[0004]
The output current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs an output current detection signal Id. The output voltage detection circuit VD detects a welding voltage (arc voltage) Vw and outputs an output voltage detection signal Vd.
[0005]
The arc length detection circuit VL starts operation when the external welding start signal St changes from a high level to a low level (end of the welding start signal), and when the output voltage detection signal Vd is input, the arc length detection signal Vl is changed to high. Output to level. Subsequently, the arc voltage Vw is sequentially compared with a predetermined reference arc voltage Vr, and when the arc voltage Vw reaches the reference arc voltage Vr, the distance (arc length) Lw between the wire tip and the workpiece is changed. It is determined that the predetermined distance has been reached, and the output of the arc length detection signal Vl is stopped.
[0006]
The steady feed speed setting circuit WS outputs a steady feed speed setting signal Ws. The feed control circuit FC starts operation when a welding start signal St is input from the outside and goes to a high level, and during the period when the welding start signal St is at a high level, the feed control circuit FC corresponds to the steady feed rate set value Ws. The feed control signal Fc is output, and when the welding start signal St goes low continuously, the output of the feed control signal Fc is stopped.
[0007]
The output control circuit SC starts the operation when a welding start signal St from the outside is input and becomes High level, outputs an output control signal Sc corresponding to a steady welding current set value Ii, and subsequently outputs the welding start signal St. Is at a low level and the operation is continued while the arc length detection signal Vl is at a high level, and outputs an output control signal Sc corresponding to a predetermined wire melting particle current value Ie.
[0008]
The welding power supply main circuit INV receives a commercial power supply and outputs a welding voltage Vw and a welding current Iw suitable for stabilizing the arc 3 by inverter control, thyristor phase control, and the like.
[0009]
FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the operation of the welding power supply device shown in FIG. 10 (A) shows the time change of the welding start signal St, FIG. 10 (B) shows the time change of the welding voltage (arc voltage) Vw, FIG. 10 (C) shows the time change of the welding current Iw, 10 (D) shows the time change of the arc length detection signal Vl, and FIG. 10 (E) shows the time change of the feed control signal Fc. S1 to S4 in FIG. 10 indicate the distance between the tip of the welding wire 1 and the workpiece 2 at each time. Hereinafter, the operation will be described with reference to FIG.
[0010]
At time t = t1 shown in FIG. 10, the welding wire 1 is fed at a speed corresponding to the steady feed speed set value Ws, and the welding power supply main circuit INV forms a constant voltage characteristic and a steady welding current value Ii. Apply a welding current according to. Next, during the period from time t1 to t2, the welding wire 1 is fed at a speed according to the steady feed speed set value Ws, and welds while repeating a short circuit and an arc.
[0011]
At time t = t2 shown in FIG. 10, as shown in FIG. 10 (S2), a predetermined wire melting particle current Ie is applied to the tip of the welding wire 1 to melt the tip of the welding wire 1. Start.
[0012]
When the welding start signal St becomes a low level (end of the welding start signal) after the time t = t2 shown in FIG. 10, the feed control signal Fc corresponding to the steady feed speed set value Ws shown in FIG. Is stopped, and as shown in FIG. 10 (S2), the wire melt current Ie is output with the supply of the welding wire 1 stopped. At the same time, the arc length detection circuit VL starts operating when the welding start signal St from the outside goes to the low level, and when the output voltage detection signal Vd is input, sets the arc length detection signal Vl to the high level and outputs it.
[0013]
At time t = t4 shown in FIG. 10, when the arc voltage Vw reaches the reference arc voltage Vr, the arc length detection circuit VL melts the tip of the welding wire 1 so that the distance between the wire tip and the workpiece ( It is determined that the arc length Lw has reached a predetermined distance, and the output of the arc length detection signal Vl is stopped. When the output of the arc length detection signal Vl is stopped, the supply of the wire melt particle current value Ie is also stopped.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In the arc end control method of consumable electrode type gas shielded arc welding in which a welding wire (a soft aluminum wire) is fed to a work to be welded, a predetermined wire tip and a work to be welded are supplied in a state where the wire supply is stopped together with a welding start signal being terminated. In order to obtain the distance (arc length), a predetermined wire melting current is applied to melt the wire tip. At this time, the amount of melting at the wire tip changes depending on the value of the distance (arc length) Lw between the wire tip and the work to be welded, resulting in a difference in the size of the melt grain size. If the arc length is longer than the above, the melt particle size at the tip of the wire becomes large, and the arc start rate after the next time becomes worse.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the invention of claim 1 at the time of filing, when the welding start signal St is input to the wire melting suppression welding power supply device PSC, the welding wire 1 is forwardly fed to the workpiece 2 at a predetermined steady feeding speed Ws. At the same time, a steady welding current Ii corresponding to the steady feed speed is applied, and when the input of the welding start signal St is stopped, the welding wire 1 is fed from the workpiece 2 to a predetermined wire melting suppression feed. The reverse feed at the speed Wr is started, and at the same time, the wire melting suppression current Ir of a predetermined small current is applied, the arc voltage Vw generated by the application of the wire melting suppression current Ir is detected, and the detected arc voltage Vw is detected. When the temperature becomes equal to or higher than a predetermined reference arc voltage Vr, the backward feeding of the welding wire 1 is stopped, and the supply of the wire melting suppression current Ir is stopped to terminate the welding. It is a Kuendo control method.
[0016]
The invention according to claim 2 at the time of filing the application stops the backward feeding of the contact wire 1 when the arc is extinguished when the arc voltage Vw generated by the application of the wire melting suppression current Ir is lower than the reference arc voltage Vr. 2. The arc end control method according to claim 1, wherein the welding is terminated by the welding.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a welding power supply device that implements the arc end control method of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the block diagram of the conventional power supply device shown in FIG.
[0018]
The welding wire 1 is fed forward or backward through a welding torch 4 by a feed roll 5 directly connected to a wire feed motor WM shown in FIG. Further, the welding voltage Vw from the wire melting suppression welding power supply device PSC is supplied to the welding wire 1 by the contact tip 4a of FIG.
[0019]
The arc length detection circuit VL starts operation when the external welding start signal St changes from a high level to a low level (end of the welding start signal), and when the output voltage detection signal Vd is input, the arc length detection signal Vl is changed to high. The level is output to the wire melting suppression feed control circuit FCS and the wire melting suppression output control signal SCS. Subsequently, the arc voltage Vw is sequentially compared with a predetermined reference arc voltage Vr. When the arc voltage Vw reaches the reference arc voltage Vr, the distance (arc length) Lw between the wire tip and the workpiece is set to a predetermined value. And the output of the arc length detection signal Vl is stopped.
[0020]
While the welding start signal St is input from the outside and the welding start signal St is at the High level, the wire melting suppression feed control circuit FCS receives a wire melting suppression feed control signal corresponding to the steady feed speed set value Ws. Fcs is output, and while the welding start signal St is changed from the High level to the Low level (welding start signal end) and the arc length detection signal Vl is at the High level, a predetermined wire melting suppression feed speed set value is set. A wire melting suppression feed control signal Fcs corresponding to Wr is output, and the wire feed motor WM is rotated in reverse to feed the welding wire 1 backward.
[0021]
The wire welding suppression output control signal SCS selects the steady welding current set value Ii during the period in which the welding start signal St is input from the outside and the welding start signal St is at the High level, and the steady welding current set value Ii is selected. The output control signal Sc corresponding to the above is output, the operation is continuously performed while the welding start signal St is changed from High level to Low level (welding start signal end) and the arc length detection signal Vl is at High level. The selected wire melting suppression current setting value Ir is selected, and an output control signal Sc corresponding to the wire melting suppression current setting value Ir is output. The wire melting suppression current setting value Ir is set to a small current value at which the tip of the welding wire 1 does not melt.
[0022]
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the welding power supply device shown in FIG. 3 (A) shows the time change of the welding start signal St, FIG. 3 (B) shows the time change of the welding voltage (arc voltage) Vw, FIG. 3 (C) shows the time change of the welding current Iw, FIG. 3 (D) shows the time change of the arc length detection signal Vl, FIG. 3 (E) shows the time change of the wire melting suppression feed control signal Fcs, and S1 to S4 in FIG. 3 shows the distance between the tip of the workpiece 2 and the workpiece 2. Hereinafter, the operation will be described with reference to FIG.
[0023]
At time t = t1 shown in FIG. 3, when a welding start signal St is input from outside, a feed control signal Fcs corresponding to a steady feed speed set value Ws is output, and as shown in FIG. 3 (S1). Then, a steady welding current value Ii is supplied while the welding wire 1 is fed forward. Next, during the period from time t1 to t2, the welding wire 1 is fed forward at a speed corresponding to the steady feed speed setting value Ws, and welds while repeating a short circuit and an arc.
[0024]
At time t = t2 shown in FIG. 3, when the welding start signal St becomes low level (end of the welding start signal), the arc length detection circuit VL starts operating, and when the output voltage detection signal Vd is input, the arc length detection is performed. The signal Vl is set to High level. The wire melting suppression feed control circuit FCS performs the backward feeding at a speed corresponding to a predetermined wire melting suppression feed speed set value Wr from the time when the welding start signal St becomes a low level (end of the welding start signal). Starting, the welding power supply main circuit INV generates an arc by supplying a small current for suppressing the melting of the wire Ir where the tip of the welding wire 1 does not melt.
[0025]
At time t = t3 shown in FIG. 3, the output voltage detection circuit VD detects the arc voltage Vw generated by the application of the small current wire melting suppression current Ir and outputs it as the output voltage detection signal Vd. The arc length detection circuit VL sequentially compares the arc voltage Vw with the reference arc voltage Vr, and outputs an arc length detection signal Vl until the arc voltage Vw reaches the reference arc voltage Vr. Further, the welding wire 1 is fed backward at a speed corresponding to the set value Wr of the wire melting suppression feed speed Wr, and a small current wire melting suppression current Ir is supplied to the welding wire 1.
[0026]
At time t = t4 shown in FIG. 3A, when the arc voltage reaches the reference arc voltage Vr, the arc length detection circuit VL stops outputting the arc length detection signal Vl. When the arc length detection signal Vl goes low, the wire melting suppression feed control circuit FCS stops the backward feed of the welding wire 1. When the arc length detection signal Vl goes low, the wire melting suppression output control signal SCS also stops supplying the small current wire melting suppression current Ir.
[0027]
[Example 2]
FIG. 4 is a block diagram of a welding power supply device for explaining the operation of the arc start control method according to the second embodiment of the present invention. In the same figure, the same reference numerals as those in the block diagrams of the welding power supply device shown in FIGS.
[0028]
The arc determination circuit AS determines an arc state based on the value of the output voltage detection signal Vd, and when the value of the output voltage detection signal Vd is within a predetermined value range, determines that an arc is occurring and determines the arc determination signal As. Is output at a high level, and when the value of the output voltage detection signal Vd is out of a predetermined value range, it is determined that the arc has disappeared and the arc determination signal As is set at a low level. When the arc is extinguished, the wire fusion suppression output control circuit FCS stops outputting the wire fusion suppression output control signal Fcs.
[0029]
FIG. 5 is a waveform chart for explaining the operation of the second embodiment shown in FIG. FIG. 5A shows the time change of the welding start signal St, FIG. 5B shows the time change of the welding voltage (arc voltage) Vw, and FIG. 5C shows the time change of the welding current Iw. FIG. 5 (D) shows the time change of the arc length detection signal Vl, FIG. 5 (E) shows the time change of the wire melting suppression feed control signal Fcs, and S1 to S3 in FIG. 3 shows the distance between the tip of the workpiece 2 and the workpiece 2.
[0030]
At time t = t3 shown in FIG. 5, the arc determination circuit AS determines that the arc voltage is out of the range of the predetermined value, and determines that the arc has disappeared, and sets the arc determination signal As to the low level. The wire melting suppression output control circuit FCS stops the output of the wire melting suppression output control signal Fcs when the above-mentioned arc determination signal As becomes Low level. The wire feed motor WM stops the backward feed of the welding wire 1 when the input of the wire melting suppression output control signal Fcs stops.
[0031]
Although the arc extinction is determined using the arc voltage Vw, the arc extinction may be determined using the arc current Iw instead of the arc voltage Vw.
[0032]
FIG. 6 shows measured values of the distance (arc length) Lw between the wire tip and the workpiece when the distance (arc length) Lw between the tip of the wire and the workpiece is set to 5 mm and the arc end is repeated 50 times. FIG. As described above, in the present invention, the measured value and the set value of the arc length are almost the same value.
[0033]
FIG. 7 shows the average value obtained by measuring the value of the wire tip particle size when the distance (arc length) Lw between the tip of the wire and the workpiece is set to 5 mm and the arc end is repeated 50 times. It is a comparison figure of a wire tip particle size. As described above, in the present invention, the wire tip particle size is very small.
[0034]
FIG. 8 is a comparison diagram of the start success rate at the time of re-arc start when the distance (arc length) Lw between the wire tip and the workpiece is set to 5 mm and the arc end is repeated 50 times. As described above, in the present invention, the success rate of the re-arc start is greatly improved.
[0035]
【The invention's effect】
In consumable electrode type gas shielded arc welding in which a welding wire (a soft aluminum wire) is fed to an object to be welded, backward feeding of the welding wire from the object to be welded is started at a predetermined wire melting suppression feeding speed at an arc end. In addition, by applying a predetermined small current for suppressing the wire melting, a (1) substantially the same arc length can be obtained with respect to the set value of the distance (arc length) Lw between the wire tip and the workpiece. (2) Regardless of the value of the distance (arc length) Lw between the wire tip and the workpiece, the value of the molten particle size at the wire tip is always constant. In addition, since the particle diameter at the wire tip is always constant, the success rate of the next and subsequent arc starts can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a welding power supply device for implementing an arc end control method of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the welding power supply device shown in FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the welding power supply device shown in FIG.
FIG. 4 is a block diagram of a welding power supply device according to a second embodiment of the arc end control method of the present invention.
FIG. 5 is a waveform chart for explaining the operation of the arc end control method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a distribution diagram of the distance Lw (burn-up height) between the conventional technology and the present invention when the distance Lw between the wire tip and the workpiece is set to 5 mm.
FIG. 7 is a comparison diagram of the wire tip particle size of the prior art and the present invention when the distance Lw between the wire tip and the workpiece is set to 5 mm.
FIG. 8 is a comparison diagram of a start success rate at the time of a re-arc start according to the related art and the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of a welding power supply device that implements a conventional arc end control method.
FIG. 10 is a waveform chart for explaining the operation of the welding power supply device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding wire 2 Workpiece 3 Arc 4 Welding torch 4a Contact tip 5 Feed roll AS of a wire feeder Arc discrimination circuit FC Feed control circuit FCS Wire melting suppression feed control circuit ID Output current detection circuit INV Welding power source Circuit PS Welding power supply PSC Wire melting suppression welding power supply SC Output control circuit SCS Wire melting suppression output control circuit VD Output voltage detection circuit VL Arc length detection circuit WS Steady feeding speed setting circuit WM Wire feeding motor As Arc discrimination signal Fc Feed control signal Fcs Feed control signal Id for wire melting suppression Output current detection signal Ie Wire melting grain current (value / set value)
Ii Steady welding current (value / set value)
Ir Wire melting suppression current (value / set value)
Iw welding current (arc current)
Lw Distance between wire tip and workpiece (arc length)
Sc output control signal St welding start signal Vd output voltage detection signal Vl arc length detection signal Vr predetermined reference arc voltage Vw welding voltage (arc voltage)
Wr Wire melting suppression feed speed set value Ws Steady feed speed set value
