JP2004148371A - Welding system and welding method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、母材と消耗電極ワイヤとの間にアークを発生させる消耗電極式アーク溶接システムに係り、特に、アーク熱により生じる溶融池にフィラワイヤを送給するいわゆるダブルワイヤ方式の溶接システム及び溶接方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、母材との間にアークを発生させる消耗電極ワイヤと、この消耗電極ワイヤに対し溶接方向に後行するフィラワイヤとを併用したいわゆるダブルワイヤ方式のアーク溶接設備が提唱されている(例えば、特許文献1参照)。このダブルワイヤ方式のアーク溶接設備では、消耗電極ワイヤと母材との間にアークを発生させ、そのアーク熱により消耗電極ワイヤ及び母材を溶融させつつ、更にその溶融池に送給された後行のフィラワイヤを、通電による加熱に加えて溶融池の熱を利用して溶融させるようになっている。このように、溶融池の熱を利用してフィラワイヤを溶融させることにより、ダブルワイヤ方式の溶接設備においては、消耗電極ワイヤのみを用いたアーク溶接設備(以下、シングルワイヤ方式の溶接設備と記載する)に対し、さほど変わらない給電量でワイヤの溶融速度を高めることができ、高い作業能率を確保できるというメリットがある。
【0003】
ここで、この種のダブルワイヤ方式の溶接設備においては、従来から、消耗電極ワイヤを介して母材に流れる溶接電流の一部をフィラワイヤに分流することで、消耗電極ワイヤ及びフィラワイヤに給電するための電源を共用することが行われてきた。しかしながら、電源を共用した場合、フィラワイヤに流れる電流は、例えば「電源→消耗電極ワイヤ→母材→フィラワイヤ→電源」という経路で流れるため、その経路中の各部の抵抗によって値が変動する。従って、共用の電源を用いた場合には、例えば溶接箇所等によってもフィラワイヤに流れる電流値が変化してしまい、その結果両ワイヤ間に生じる磁界の反発力に不規則な変化が生じるため、両ワイヤが振れてしまう(結果的に溶接箇所がぶれてしまう)等、品質面や作業能率面で不具合が生じる場合があった。
【0004】
それに対し、先の特許文献1等に記載の溶接設備においては、消耗電極ワイヤに給電する溶接電源とは別にフィラワイヤに給電するフィラ用電源を設け、敢えて互いの電源を別電源化することで両ワイヤに流れる電流値を安定させることにより、上記不具合を解決している。
【0005】
【特許文献1】
特許第3185071号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述のシングルワイヤ方式の溶接設備は、一般的に、少なくとも消耗電極ワイヤを保持する溶接トーチと、この溶接トーチを介し消耗電極ワイヤを溶接箇所に順次送給する消耗電極ワイヤ送給装置と、消耗電極ワイヤ及び消耗電極ワイヤ送給装置に給電する溶接電源と、消耗電極ワイヤへの給電量を制御する制御装置とで主に構成される。更に、全自動の溶接設備の場合、上記に対し、アーム先端に上記溶接トーチを備え、上記制御装置からの指令に応じた移動経路で溶接トーチを移動させる溶接ロボットが追設される。各種工場においては、こうしたシングルワイヤ方式の溶接設備を所有している場合も多いため、ダブルワイヤ方式の溶接設備を新たに採用する場合、既存のシングルワイヤ方式の溶接設備を改修してダブルワイヤ方式の溶接設備に移行することが望まれるケースも少なくない。
【0007】
そこで、シングルワイヤ方式の溶接設備からダブルワイヤ方式の溶接設備への改修する場合、前述のように溶接品質や作業能率を考えれば、既存の溶接電源に加えてフィラ用電源を追加する必要が生じる。また、半自動又は全自動のダブルワイヤ方式の溶接設備を構築するためには、既存の消耗電極ワイヤへの電力供給及び消耗電極ワイヤの送給等に対し、フィラワイヤへの電力供給及びフィラワイヤの送給が連動するようにしなければならない。従って、上記の制御装置に、フィラ用電源を制御するための専用制御盤を追加することが考えられるが、この場合には、この専用制御盤の追加に伴い、フィラ用電源と接続するための通信端子や、専用の通信回路等を追加しなければならず、溶接設備そのものの構造が複雑化し、なおかつ改修にかかるコストも高騰する。
【0008】
本発明は上記の事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存のシングルワイヤ方式の溶接設備から、特別な改造を伴うことなく、容易かつ低コストで構築可能なダブルワイヤ方式の溶接システム及び溶接方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、母材と消耗電極ワイヤとの間にアークを発生させ母材及び消耗電極ワイヤを溶融させつつ、溶融池にフィラワイヤを送給する溶接システムにおいて、挿通した前記消耗電極ワイヤを保持する溶接トーチと、この溶接トーチを介し前記消耗電極ワイヤを溶接箇所に送給する消耗電極ワイヤ送給装置と、前記消耗電極ワイヤ及び消耗電極ワイヤ送給装置に給電する溶接電源と、少なくとも前記消耗電極ワイヤに印加する電流値・電圧値を制御すると共に、少なくとも1つの外部信号出力端子を有する制御装置と、前記溶接トーチを介し前記フィラワイヤを前記溶融池に送給するフィラワイヤ送給装置と、前記フィラワイヤ及びフィラワイヤ送給装置に給電するフィラ用電源と、前記フィラワイヤに印加する電流値、前記フィラワイヤ送給速度、前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始時間を設定する設定装置と、前記制御装置からの出力信号及び前記設定装置からの設定値に応じ、前記フィラワイヤに印加する電流値、前記フィラワイヤ送給速度、及び前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始を制御すると共に、少なくとも1つの外部信号入力端子を有するフィラ用電源制御装置と、前記制御装置の外部信号出力端子と前記フィラ用電源制御装置の外部信号入力端子とを接続する接続ケーブルとを備える。
【0010】
本発明においては、例えば、溶接トーチ、消耗電極ワイヤ送給装置、溶接電源、制御装置を有するシングルワイヤ方式の溶接設備に対し、上記のフィラワイヤ送給装置と、フィラ用電源と、設定装置と、フィラ用電源制御装置とを追設し、制御装置の外部信号出力端子とフィラ用電源制御装置の外部信号入力端子とを接続ケーブルを介して接続する。これにより、消耗電極ワイヤ側の設備は制御装置により通常通り制御され、なおかつこの制御装置からの出力信号を入力することにより、制御装置12からの指令により作動する機器と、フィラ用電源制御装置25からの指令により作動する機器とを、互いのタイミングを適宜合わせて作動させることができる。
【0011】
このように、本発明によれば、既存設備としてシングルワイヤ方式の溶接設備を所有する場合、その制御装置の外部出力端子を利用することにより、制御装置を改造して追加機器専用の制御盤を特別に設けずとも、別途用意したフィラ用電源制御装置を既存の制御装置に端子接続することで、両制御装置をもって、ダブルワイヤ方式の溶接設備全体を制御することができる。これにより、既存のシングルワイヤ方式の溶接設備から、特別な改造を伴うことなく、容易かつ低コストで構築されたダブルワイヤ方式の溶接システムを提供することができる。
【0012】
(2)上記(1)において、好ましくは、前記溶接トーチをアーム先端に取付け、前記制御装置からの指令信号に応じて前記溶接トーチを移動させる溶接ロボットを備える。
【0013】
(3)上記(1)又は(2)において、更に好ましくは、前記溶接電源は前記消耗電極ワイヤから前記母材側に電流を流し、前記フィラ用電源は前記母材側から前記フィラワイヤに電流を印加する。
【0014】
(4)上記目的を達成するために、本発明の溶接方法は、制御装置からの指令に応じ、溶接トーチを介し溶接箇所に送給される消耗電極ワイヤと母材との間にアークを発生させ、消耗電極ワイヤ及び母材を溶融させる溶接設備に対し、前記溶接トーチを介しフィラワイヤを送給するフィラワイヤ送給装置と、前記フィラワイヤ及びフィラワイヤ送給装置に給電するフィラ用電源と、前記フィラワイヤに印加する電流値、フィラワイヤ送給速度、前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始時間を設定する設定装置と、接続ケーブルを介して前記制御装置に接続され、前記制御装置からの出力信号及び前記設定装置からの設定値に応じ、前記フィラワイヤに印加する電流値、前記フィラワイヤ送給速度、及び前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始を制御するフィラ用電源制御装置とを追設し、前記消耗電極ワイヤに電流を印加して前記アークを発生させると共に、前記フィラワイヤに前記消耗電極ワイヤと逆方向に電流を印加し前記アークの熱により生じた溶融池に該フィラワイヤを送給する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の溶接システムの実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の溶接システムの一実施の形態の全体構成のうち、シングルワイヤ方式の溶接設備として機能する部分を抽出して表した概略図である。この図1において、1は3次元的に動作可能な多関節型のアーム1aを有する溶接ロボット(マニピュレータ)、2はこの溶接ロボット1のアーム1aの先端部に設けた溶接トーチ、3はこの溶接トーチに設けた消耗電極ワイヤ供給チューブである。4は溶接トーチ2の消耗電極ワイヤ供給チューブ3に挿通保持された溶接ワイヤ(消耗電極ワイヤ)、5はリール6に巻回された消耗電極ワイヤ4を順次送給し溶接トーチ2を介して溶接箇所に送り込むための消耗電極ワイヤ送給装置(送給モータ)である。なお、特に図示していないが、溶接トーチ2には、シールドガスを噴射するガスノズルが設けてある。
【0016】
7は消耗電極ワイヤ4に印加する電流・電圧を供給する溶接電源で、この溶接電源7のプラス端子7aは消耗電極ワイヤ4(厳密には消耗電極ワイヤ供給チューブ3)に、マイナス端子7bは溶接対象である母材8に対し、それぞれ電線9,10を介して接続している。また、この溶接電源7の出力端子(図示せず)は、上記消耗電極ワイヤ送給装置5に対し、ケーブル11を介して接続している。
【0017】
12は制御装置(ロボット制御盤)で、繁雑防止のため特に図示していないが、この制御装置12は、種々の制御設定値(例えば消耗電極ワイヤ4に印加する電流・電圧値、消耗電極ワイヤ4の送給速度(溶接速度)、消耗ワイヤ4の移動経路)等を入力するための入力部、アーム1aの位置・姿勢制御のための位置制御部、溶接速度(溶接トーチ2の移動速度)を制御するための速度制御部等を有している。13は制御装置12と溶接ロボット1とを接続するケーブルである。また、制御装置12は、複数の外部信号出力端子(図示せず)を備えており、そのうちの少なくとも1つ(この例では3つ)を介しケーブル14〜16によって溶接電源7に接続している。
【0018】
図2は本発明の溶接システムの一実施の形態の全体構成のうち、ダブルワイヤ方式の溶接システムを構築するために図1のシングルワイヤ方式の溶接設備に追加された部分を抽出して表した概略図で、本実施の形態の溶接システムは、この図2に示す各機器を図1に示した各機器に追設することにより、全体としてダブルワイヤ方式の溶接システムを構成している。図2において、17は上記溶接トーチ2に更に設けたフィラワイヤ供給チューブ、18はこのフィラワイヤ供給チューブ17に挿通保持された溶接ワイヤ(フィラワイヤ)、19はリール20に巻回されたフィラワイヤ18を順次送給し溶接トーチ2を介して溶接箇所に送り込むためのフィラワイヤ送給装置(送給モータ)である。
【0019】
21はフィラワイヤ18に印加する電力を供給するフィラ用電源で、このフィラ用電源21のプラス端子21aは溶接対象である母材8に、マイナス端子21bはフィラワイヤ18(厳密にはフィラワイヤ供給チューブ17)に対し、それぞれ電線22,23を介して接続している。また、このフィラ用電源21の出力端子(図示せず)は、上記フィラワイヤ送給装置19に対し、ケーブル24を介して接続している。
【0020】
25はタイマ内蔵のフィラ用電源制御装置、26はこのフィラ用電源制御装置25にケーブル27を介して接続した設定装置である。この設定装置26は、フィラワイヤ18の電流値、送給速度、送給開始時間等を設定し、フィラ用電源制御装置25に入力するためのものである。また、フィラ用電源制御装置25は、その信号入力端子(図示せず)を介し、上記制御装置12(図1参照)の外部信号出力端子(図示せず)と接続ケーブル28を介して接続しており、制御装置12からの外部信号を上記入力部に入力可能となっている。これにより、フィラ用電源制御装置25は、設定装置26からの設定値を基にフィラ用電源21への指令信号を演算すると共に、制御装置12からの外部信号を入力時点から、設定装置26からの上記送給開始時間分のタイマ時間が経過したら、演算した指令信号をフィラ用電源21に出力するようになっている。29〜31はフィラ用電源制御装置25とフィラ用電源21とを接続するケーブルである。
【0021】
次に、以上の本実施の形態の溶接システムの動作を説明する。
上記構成の溶接システムにより溶接作業を行う際には、まず溶接開始前に、消耗電極ワイヤ4に印加する電流値・電圧値、溶接トーチ2の移動経路、溶接トーチ2の移動速度(溶接速度)、フィラワイヤ18に印加する電流値、フィラワイヤ18の送給速度、フィラワイヤ18の送給開始時間等の各種溶接条件を設定する。これらのうち、消耗電極ワイヤ4に印加する電流値・電圧値から溶接速度までの条件は図示しないティーチングボックス等により設定され、それぞれ制御装置12の入力部(図示せず)に入力される。一方、フィラワイヤ18に印加する電力、フィラワイヤ18の送給速度、及びフィラワイヤ18の送給開始時間は、設定装置26により別途設定されフィラ用電源制御装置25に入力される。
【0022】
以上の条件設定を行った上で溶接を開始すると、制御装置12から溶接電源7にアークスタート信号が出力され、溶接電源7は、設定された電圧・電流を消耗電極ワイヤ4に印加する。これにより、消耗電極ワイヤ4と母材8の溶接箇所との間にアーク32が発生し、そのアーク熱により消耗電極ワイヤ4の先端部と母材8の溶接箇所とが溶融して溶融池33が形成される。このとき、消耗電極ワイヤ4は、先端から消耗(溶融)していくので、制御装置12は、消耗電極ワイヤの設定送給速度を溶接電源7に出力し、それに応じた大きさのワイヤ送給信号(電圧)を溶接電源7から出力させることにより、消耗電極ワイヤ送給装置5の駆動速度を制御し、消耗電極ワイヤ4を順次溶接箇所に送給する。
なお、消耗電極ワイヤ4に印加される電流は、「溶接電源プラス端子7a→電線9→消耗電極ワイヤ4→母材8→電線10→溶接電源マイナス端子7b」の順に流れる。
【0023】
またこれと同時に、溶接ロボット1のアーム1aは、制御装置12の位置制御部、速度制御部(共に図示せず)によって、設定の溶接経路を設定の溶接速度で移動するよう駆動制御される。このとき、溶接ロボット1のアーム1aは、溶接方向(図2中矢印A参照)において、常にフィラワイヤ18に対して消耗電極ワイヤ4が先行する向きに溶接トーチ2を保持するよう、姿勢制御される。
【0024】
一方、制御装置12は、上記アークスタート信号の出力と同時に、外部信号出力端子を介してフィラ用電源制御装置25に出力される外部信号をONにする。フィラ用電源制御装置25は、制御装置12からの外部信号(ON信号)を入力すると、内蔵のタイマによって所定時間後(設定のフィラワイヤ送給開始時間後、例えば2〜5秒後)、フィラーON(フィラワイヤ送給開始)、フィラワイヤ18の電流の制御値、フィラワイヤ18の設定送給速度をフィラ用電源21に指令する。
【0025】
フィラ用電源21は、フィラ用電源制御装置25からの指令を入力すると、それに応じ、設定された大きさの電圧・電流をフィラワイヤ18に印加すると共に、フィラ送給信号(電圧)をフィラワイヤ送給装置19に出力する。これにより、上記溶融池33にフィラワイヤ18が設定の送給速度で送給(挿入)され、フィラ用電源21からの印加電流(又は電圧)による加熱と溶融池33の熱とにより、フィラワイヤ18が溶融される。
なお、フィラワイヤ18に印加される電流は、消耗電極ワイヤ4とは逆の方向、即ち「フィラ用電源プラス端子21a→電線22→母材8→フィラワイヤ18→電線23→フィラ用電源マイナス端子21b」の順に流れる。但し、フィラワイヤ18に印加する電流は、フィラワイヤ18からアークが発生しない範囲に制限される。
【0026】
以上のように、本実施の形態においては、制御装置12及びこれに接続したフィラ用電源制御装置25によって、各種設定条件に従って各機器がタイミング制御され、溶接トーチ2が所定の経路で移動した後には、溶融した母材8、消耗電極ワイヤ4、フィラワイヤ18によって溶接ビード34が形成される。
【0027】
本実施の形態においては、溶接ロボット1、溶接トーチ2、消耗電極ワイヤ送給装置5、溶接電源7、制御装置12等からなる図1に示したシングルワイヤ方式の溶接設備に対し、図2に示すフィラワイヤ送給装置19と、フィラ用電源21と、設定装置26と、フィラ用電源制御装置25とを追設し、制御装置12の外部信号出力端子とフィラ用電源制御装置25の外部信号入力端子とを接続ケーブル28を介して接続することにより、制御装置12からの指令により作動する機器と、フィラ用電源制御装置25からの指令により作動する機器とを、タイミングを適宜合わせて作動させることができる(タイミング制御可能である)。
【0028】
従って、本実施の形態によれば、既存設備としてシングルワイヤ方式の溶接設備を所有する場合、その制御装置の外部出力端子を利用することにより、制御装置を改造して追加機器専用の制御盤を特別に設けずとも、別途用意したフィラ用電源制御装置を既存の制御装置に端子接続することで、両制御装置をもって、ダブルワイヤ方式の溶接システム全体を制御することができる。これにより、既存のシングルワイヤ方式の溶接設備から、特別な改造を伴うことなく、極めて容易かつ低コストで構築可能なダブルワイヤ方式の溶接システムを提供することができる。そしてダブルワイヤ方式の溶接システムを構築することにより、シングルワイヤ方式の溶接設備とさほど変わらない給電量でワイヤの溶融速度(溶融量)を高めることができ、高い作業能率を確保することができる。
【0029】
また、消耗電極ワイヤ4とフィラワイヤ18に互いに逆向きの電流を印加することによって、消耗電極ワイヤ4とフィラワイヤ18に発生する磁束が互いに反発するので、消耗電極ワイヤ4から発生するアーク32に、フィラワイヤ18から遠ざかる方向に力が作用する。従って、消粍電極ワイヤ4にフィラワイヤ18を近接配置しても、フィラワイヤ18がアーク32によって吹き飛ばされることを防止し、フィラワイヤ18を溶融池33に確実に安定供給することができる。これにより、例えば、炭素鋼、合金鋼、アルミニウム等を溶接対象としても、高速かつ高能率な作業が可能となる。また、フィラワイヤ18を溶融池33に挿入することにより、溶融池33の温度を低く抑え、溶接ビード34に乱れが生じるいわゆるパッカリング現象の発生や、黒紛付着(酸化物付着)、凝固割れ等といった不具合も抑制される。
【0030】
なお、以上のように、本実施の形態では消耗電極ワイヤ4とフィラワイヤ18とに印加する電流を互いに逆方向としたが、シングルワイヤ方式の溶接設備から容易かつ低コストで構築可能なダブルワイヤ方式の溶接システムを提供するという本発明の目的を達成する限りにおいては、必ずしも両ワイヤ4,18の電流を逆向きにしなくても良い。また、本実施の形態においては、溶接トーチ2の移動及びその速度制御をも自動で行ういわゆる全自動式の溶接システムを例示したが、これにも限られず、溶接ロボット1を省略し、印加する電流・電圧、及び両ワイヤ4,18の送給のみを自動で行ういわゆる半自動式の溶接システムに対しても、本発明は適用可能である。また、図1及び図2において、両ワイヤ送給装置5,19をリール側に設けたいわゆるプッシュ方式のワイヤ送給装置を設けた例を説明したが、トーチ側に設けるいわゆるプル方式のワイヤ送給装置であっても、又はこれらを組合せた方式のワイヤ送給装置であっても構わない。これらの場合も同様の効果を得る。
【0031】
また、制御装置12、フィラ用電源制御装置25は、単に設定の溶接条件に基づいて指令出力する構成としたが、例えば、両ワイヤ送給装置5,19の回転速度、溶接ロボット1のアーム1aの各関節の角度、両ワイヤ4,18の電流値・電圧値等を検出するセンサからの検出信号を基にフィードバック制御する機能を有するタイプの溶接システムにも本発明は適用可能である。また、溶接ロボットとして、多関節型のアームを有するタイプのものを例示したが、これにも限られず、例えば、異なる方向に延設された複数のレールに沿って2次元的或いは3次元的な移動動作が可能なアームを有する溶接ロボットを用いても良い。更に、設定装置26とフィラ用電源制御装置25とを別ユニットとした場合を例示したが、これらを一体化した制御装置を用いても構わない。これらの場合も上記同様の効果を得ることができる。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、既存のシングルワイヤ方式の溶接設備から、特別な改造を伴うことなく、容易かつ低コストで構築可能なダブルワイヤ方式の溶接システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶接システムの一実施の形態の全体構成のうち、シングルワイヤ方式の溶接設備として機能する部分を抽出して表した概略図である。
【図2】本発明の溶接システムの一実施の形態の全体構成のうち、ダブルワイヤ方式の溶接システムを構築するために図1のシングルワイヤ方式の溶接設備に追加された部分を抽出して表した概略図である。
【符号の説明】
1 溶接ロボット
1a アーム
2 溶接トーチ
4 消耗電極ワイヤ
5 消耗電極ワイヤ送給装置
7 溶接電源
8 母材
12 制御装置
18 フィラワイヤ
19 フィラワイヤ送給装置
21 フィラ用電源
25 フィラ用電源制御装置
26 設定装置
28 接続ケーブル
32 アーク
33 溶融池[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a consumable electrode type arc welding system for generating an arc between a base material and a consumable electrode wire, and more particularly to a so-called double wire type welding system and a welding system for feeding a filler wire to a molten pool generated by arc heat. It is about the method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called double-wire type arc welding facility using both a consumable electrode wire that generates an arc between itself and a base material and a filler wire that follows the consumable electrode wire in a welding direction has been proposed (eg, And Patent Document 1). In this double-wire type arc welding equipment, an arc is generated between the consumable electrode wire and the base material, and the arc heat causes the consumable electrode wire and the base material to be melted and further fed to the molten pool. The filler wires in the rows are melted by utilizing the heat of the molten pool in addition to the heating by energization. As described above, by using the heat of the molten pool to melt the filler wire, in a double-wire welding equipment, an arc welding equipment using only consumable electrode wires (hereinafter referred to as a single-wire welding equipment). In contrast, there is an advantage that the melting rate of the wire can be increased with the same amount of power supply, and high working efficiency can be secured.
[0003]
Here, in this type of double-wire welding equipment, conventionally, a part of the welding current flowing to the base material via the consumable electrode wire is diverted to the filler wire to supply power to the consumable electrode wire and the filler wire. Sharing power has been done. However, when the power supply is shared, the current flowing through the filler wire flows through, for example, a path of “power supply → consumable electrode wire → base metal → filler wire → power supply”, and the value varies depending on the resistance of each part in the path. Therefore, when a shared power supply is used, the value of the current flowing through the filler wire changes depending on, for example, the welding location, and as a result, the repulsive force of the magnetic field generated between the two wires changes irregularly. In some cases, there was a problem in terms of quality and work efficiency, such as the wire swaying (consequently the welded portion was shaken).
[0004]
On the other hand, in the welding equipment described in
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3185071
[Problems to be solved by the invention]
Here, the above-described single-wire type welding equipment generally includes a welding torch for holding at least a consumable electrode wire, and a consumable electrode wire feeding device for sequentially feeding the consumable electrode wire to a welding point via the welding torch. And a welding power supply for supplying power to the consumable electrode wire and the consumable electrode wire feeding device, and a control device for controlling the amount of power supplied to the consumable electrode wire. In addition, in the case of a fully automatic welding facility, a welding robot that includes the welding torch at the end of the arm and moves the welding torch on a movement path according to a command from the control device is additionally provided. Many factories often have such single-wire welding equipment, so if a new double-wire welding equipment is to be adopted, the existing single-wire welding equipment must be modified and replaced with a double-wire welding equipment. There are many cases where it is desired to shift to welding equipment.
[0007]
Therefore, when upgrading from a single-wire welding facility to a double-wire welding facility, it is necessary to add a filler power supply in addition to the existing welding power supply, considering the welding quality and work efficiency as described above. . In addition, in order to construct a semi-automatic or fully automatic double-wire welding equipment, it is necessary to supply power to the filler wire and supply the filler wire in contrast to the power supply to the existing consumable electrode wire and the supply of the consumable electrode wire. Must work together. Therefore, it is conceivable to add a dedicated control panel for controlling the power supply for the filler to the above-described control device. In this case, with the addition of the dedicated control panel, it is necessary to add a power supply for the filler. A communication terminal, a dedicated communication circuit, and the like must be added, which complicates the structure of the welding equipment itself, and also increases the cost for repair.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a double-wire welding method that can be easily and inexpensively constructed from an existing single-wire welding equipment without special modification. It is to provide a system and a welding method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a welding system for feeding a filler wire to a molten pool while generating an arc between a base material and a consumable electrode wire to melt the base material and the consumable electrode wire. , A welding torch for holding the inserted consumable electrode wire, a consumable electrode wire feeding device for feeding the consumable electrode wire to a welding point via the welding torch, and a consumable electrode wire and a consumable electrode wire feeding device A welding power source for supplying power to the consumable electrode wire, a control device having at least one external signal output terminal, and the filler wire connected to the molten pool via the welding torch. A filler wire feeding device for feeding, a filler power source for feeding the filler wire and the filler wire feeding device, and a seal for the filler wire. A setting device for setting a current value to be supplied, the filler wire feeding speed, and a start time of feeding the filler wire to the molten pool; and applying an output signal from the control device and a setting value from the setting device to the filler wire. A power supply control device for a filler having at least one external signal input terminal, and controlling the current value to be supplied, the filler wire feeding speed, and the start of feed of the filler wire to the molten pool; and an external signal output terminal of the control device. And a connection cable for connecting the filler power control device to an external signal input terminal.
[0010]
In the present invention, for example, a welding torch, a consumable electrode wire feeding device, a welding power source, for a single-wire type welding equipment having a control device, the filler wire feeding device, a filler power source, a setting device, A filler power control device is additionally provided, and an external signal output terminal of the control device and an external signal input terminal of the filler power control device are connected via a connection cable. As a result, the equipment on the side of the consumable electrode wire is normally controlled by the control device, and further, by inputting an output signal from the control device, a device operated by a command from the
[0011]
As described above, according to the present invention, when a single-wire type welding facility is owned as an existing facility, the control device is modified by using an external output terminal of the control device to provide a control panel dedicated to additional equipment. Even if it is not specially provided, by connecting the power supply control device for the filler prepared separately to the existing control device by terminals, both control devices can control the entire double-wire welding equipment. This makes it possible to provide a double-wire welding system that is easily and inexpensively constructed from existing single-wire welding equipment without special modification.
[0012]
(2) In the above (1), preferably, there is provided a welding robot that attaches the welding torch to a tip of an arm and moves the welding torch in response to a command signal from the control device.
[0013]
(3) In the above (1) or (2), more preferably, the welding power supply supplies a current from the consumable electrode wire to the base material side, and the filler power supply supplies a current from the base material side to the filler wire. Apply.
[0014]
(4) In order to achieve the above object, according to the welding method of the present invention, an arc is generated between a consumable electrode wire fed to a welding location via a welding torch and a base material in response to a command from a control device. A filler wire feeding device for feeding a filler wire via the welding torch to a welding facility for melting a consumable electrode wire and a base material; a filler power supply for feeding the filler wire and the filler wire feeding device; and a filler wire. A setting device for setting a current value to be applied, a filler wire feeding speed, and a start time for feeding the filler wire to the molten pool; and a connection device connected to the control device via a connection cable, and an output signal from the control device and the setting. A current value to be applied to the filler wire, a feed rate of the filler wire, and a start of feed of the filler wire to the molten pool according to a set value from an apparatus. A power supply control device for a filler to be controlled is additionally provided, and the arc is generated by applying a current to the consumable electrode wire, and a current is applied to the filler wire in a direction opposite to the consumable electrode wire to generate heat by the heat of the arc. The filler wire is fed to the resulting molten pool.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the welding system of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram in which a portion functioning as a single-wire type welding facility is extracted and represented in the entire configuration of an embodiment of the welding system of the present invention. In FIG. 1,
[0016]
[0017]
[0018]
FIG. 2 shows an extracted portion of the entire configuration of the embodiment of the welding system of the present invention, which is added to the single-wire welding equipment of FIG. 1 in order to construct a double-wire welding system. In the schematic diagram, the welding system of the present embodiment is configured as a whole by adding the respective devices shown in FIG. 2 to the respective devices shown in FIG. 1 to form a double-wire welding system. 2,
[0019]
[0020]
[0021]
Next, the operation of the above-described welding system of the present embodiment will be described.
When a welding operation is performed by the welding system having the above configuration, first, before starting welding, a current value and a voltage value to be applied to the consumable electrode wire 4, a moving path of the
[0022]
When welding is started after setting the above conditions, an arc start signal is output from the
The current applied to the consumable electrode wire 4 flows in the order of “welding power supply plus terminal 7a →
[0023]
At the same time, the arm 1a of the
[0024]
On the other hand, simultaneously with the output of the arc start signal, the
[0025]
Upon receiving a command from the filler power
The current applied to the
[0026]
As described above, in the present embodiment, each device is timing-controlled according to various setting conditions by the
[0027]
In the present embodiment, the single-wire type welding equipment shown in FIG. 1 including a
[0028]
Therefore, according to the present embodiment, when a single-wire welding facility is owned as an existing facility, the control apparatus is modified by using an external output terminal of the control apparatus to provide a control panel dedicated to additional equipment. Even if it is not specially provided, by connecting a separately prepared filler power supply control device to an existing control device, both control devices can control the entire welding system of the double wire system. As a result, it is possible to provide a double-wire welding system that can be constructed extremely easily and at low cost without special modification from existing single-wire welding equipment. By constructing the welding system of the double wire system, the melting speed (melting amount) of the wire can be increased with the same amount of power supply as the welding equipment of the single wire system, and high work efficiency can be secured.
[0029]
Also, by applying currents in opposite directions to the consumable electrode wire 4 and the
[0030]
As described above, in the present embodiment, the currents applied to the consumable electrode wire 4 and the
[0031]
Further, the
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a double-wire welding system which can be easily and inexpensively constructed from existing single-wire welding equipment without special modification.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram in which a portion functioning as a single-wire type welding facility is extracted and represented in the overall configuration of an embodiment of a welding system according to the present invention.
FIG. 2 is a table showing extracted portions of the entire configuration of an embodiment of the welding system according to the present invention which are added to the single-wire welding equipment of FIG. 1 in order to construct a double-wire welding system. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
挿通した前記消耗電極ワイヤを保持する溶接トーチと、
この溶接トーチを介し前記消耗電極ワイヤを溶接箇所に送給する消耗電極ワイヤ送給装置と、
前記消耗電極ワイヤ及び消耗電極ワイヤ送給装置に給電する溶接電源と、
少なくとも前記消耗電極ワイヤに印加する電流値・電圧値を制御すると共に、少なくとも1つの外部信号出力端子を有する制御装置と、
前記溶接トーチを介し前記フィラワイヤを前記溶融池に送給するフィラワイヤ送給装置と、
前記フィラワイヤ及びフィラワイヤ送給装置に給電するフィラ用電源と、
前記フィラワイヤに印加する電流値、フィラワイヤ送給速度、前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始時間を設定する設定装置と、
前記制御装置からの出力信号及び前記設定装置からの設定値に応じ、前記フィラワイヤに印加する電流値、前記フィラワイヤ送給速度、及び前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始を制御すると共に、少なくとも1つの外部信号入力端子を有するフィラ用電源制御装置と、
前記制御装置の外部信号出力端子と前記フィラ用電源制御装置の外部信号入力端子とを接続する接続ケーブルと
を備えたことを特徴とする溶接システム。In a welding system for feeding a filler wire to a molten pool while generating an arc between the base material and the consumable electrode wire to melt the base material and the consumable electrode wire,
A welding torch for holding the consumable electrode wire inserted,
A consumable electrode wire feeding device for feeding the consumable electrode wire to a welding point through the welding torch,
A welding power supply for supplying power to the consumable electrode wire and the consumable electrode wire feeding device;
A control device for controlling at least a current value and a voltage value applied to the consumable electrode wire, and having at least one external signal output terminal;
A filler wire feeding device for feeding the filler wire to the molten pool through the welding torch,
A filler power supply for supplying power to the filler wire and the filler wire feeding device;
A current value to be applied to the filler wire, a filler wire feed speed, a setting device for setting a feed start time of the filler wire to the molten pool,
According to an output signal from the control device and a setting value from the setting device, a current value applied to the filler wire, the filler wire feed speed, and a start of feed of the filler wire to the molten pool are controlled, and at least one A power control device for a filler having two external signal input terminals;
A welding system comprising a connection cable for connecting an external signal output terminal of the control device and an external signal input terminal of the filler power control device.
前記溶接トーチを介しフィラワイヤを送給するフィラワイヤ送給装置と、前記フィラワイヤ及びフィラワイヤ送給装置に給電するフィラ用電源と、前記フィラワイヤに印加する電流値、フィラワイヤ送給速度、前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始時間を設定する設定装置と、接続ケーブルを介して前記制御装置に接続され、前記制御装置からの出力信号及び前記設定装置からの設定値に応じ、前記フィラワイヤに印加する電流値、前記フィラワイヤ送給速度、及び前記溶融池へのフィラワイヤの送給開始を制御するフィラ用電源制御装置とを追設し、
前記消耗電極ワイヤに電流を印加して前記アークを発生させると共に、前記フィラワイヤに前記消耗電極ワイヤと逆方向に電流を印加し前記アークの熱により生じた溶融池に該フィラワイヤを送給することを特徴とする溶接方法。In response to a command from the control device, an arc is generated between the consumable electrode wire and the base material fed to the welding location via the welding torch, and welding equipment for melting the consumable electrode wire and the base material,
A filler wire feeding device for feeding a filler wire through the welding torch, a filler power supply for feeding the filler wire and the filler wire feeding device, a current value applied to the filler wire, a filler wire feeding speed, and a filler wire to the molten pool. A setting device for setting the feeding start time of the current, a current value applied to the filler wire, connected to the control device via a connection cable, according to an output signal from the control device and a setting value from the setting device, Filler wire feed speed, and a filler power supply control device that controls the start of feed of the filler wire to the molten pool is additionally provided,
Applying a current to the consumable electrode wire to generate the arc, applying a current to the filler wire in a direction opposite to the consumable electrode wire, and feeding the filler wire to a molten pool generated by the heat of the arc. Characteristic welding method.
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