JP2006312186A - Arc length control method of double-side arc welding, and double-side arc welding equipment - Google Patents
Arc length control method of double-side arc welding, and double-side arc welding equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006312186A JP2006312186A JP2005135779A JP2005135779A JP2006312186A JP 2006312186 A JP2006312186 A JP 2006312186A JP 2005135779 A JP2005135779 A JP 2005135779A JP 2005135779 A JP2005135779 A JP 2005135779A JP 2006312186 A JP2006312186 A JP 2006312186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- consumable electrode
- arc
- welding
- value
- voltage
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、消耗電極溶接と非消耗電極溶接を組合わせた両面アーク溶接法に係り、特に両側のアーク長を安定して自動制御するのに好適なアーク長制御方法とそれを用いた溶接装置に関する。 The present invention relates to a double-sided arc welding method in which consumable electrode welding and non-consumable electrode welding are combined, and in particular, an arc length control method suitable for stably and automatically controlling the arc length on both sides and a welding apparatus using the same. About.
消耗電極式ガスシールドアーク溶接法は、直流あるいは交流の溶接電源に接続された電極(消耗電極式ではワイヤ)と被溶接材である母材との間でアークを発生させ、その発熱により溶接ワイヤおよび母材を溶融させることにより溶接する方法である。この溶接法では電極ワイヤの溶融速度とワイヤの送給速度の平衡が何らかの原因でくずれると、次のような不具合がある。すなわち、アーク長が短くなるとワイヤの突っ立ち(スタッビング)が生じたり、逆にアーク長が長くなると、給電部材に溶着(バーンバック)してしまい、アークが消滅して溶接不可能となる。このため、消耗電極式ガスシールドアーク溶接法ではアーク長を一定に保つ自動制御手段が不可欠になる。 In the consumable electrode type gas shielded arc welding method, an arc is generated between an electrode (wire in the case of a consumable electrode type) connected to a DC or AC welding power source and a base material which is a material to be welded. And a method of welding by melting a base material. In this welding method, if the balance between the melting speed of the electrode wire and the feeding speed of the wire is broken for some reason, there are the following problems. That is, when the arc length is shortened, the wire is stabbed (stubbed), or conversely, when the arc length is lengthened, it is welded (burnback) to the power supply member, and the arc disappears and welding becomes impossible. For this reason, in the consumable electrode type gas shielded arc welding method, automatic control means for keeping the arc length constant is indispensable.
一般に消耗電極式アーク溶接における電極先端と溶融池表面の距離を見かけのアーク長Laとすると、見かけのアーク長Laの変化は次式で示される。
dLa/dt=Vm−Vf (1)
ここで、Vm:ワイヤ溶融速度、Vf:ワイヤ送給速度である。
In general, when the distance between the electrode tip and the weld pool surface in consumable electrode arc welding is the apparent arc length La, the change in the apparent arc length La is expressed by the following equation.
dLa / dt = Vm−Vf (1)
Here, Vm: wire melting speed, Vf: wire feeding speed.
ワイヤの溶融速度Vmは、ワイヤの材質、ワイヤ径及びシールドガスの種類や突出し長さ(給電部とワイヤ先端の距離)が定まると、あとは主として電流に依存する。したがって、アーク長の変化に応じて電流を自動的に増減させる方法が、アーク長を一定にするのに効果的である。 The wire melting speed Vm mainly depends on the current after the wire material, the wire diameter, the type of shield gas, and the protruding length (distance between the power feeding portion and the wire tip) are determined. Therefore, the method of automatically increasing or decreasing the current according to the change in the arc length is effective for making the arc length constant.
実際の溶接装置でワイヤ溶融速度Vmを制御する手段としては、大別すると以下の2通りの方法がある。
その第一の方法は、消耗電極式ガスシールドアーク溶接でよく用いられる定電圧特性の溶接電源のもつ自己制御作用を利用する方法である。図3は消耗電極式溶接で使用する定電圧特性電源のアーク長自己制御特性を示すグラフである。
As means for controlling the wire melting rate Vm with an actual welding apparatus, there are roughly the following two methods.
The first method is a method that utilizes the self-control action of a constant voltage characteristic welding power source often used in consumable electrode type gas shielded arc welding. FIG. 3 is a graph showing the arc length self-control characteristic of a constant voltage characteristic power source used in consumable electrode type welding.
一定のアーク長La1,La2(La1<La2)に対するアーク特性は、図3に示すように電流に対して電圧が緩やかに上昇する特性となる。このアーク特性に交差する溶接電源の特性Sが設定されているとすると、何らかの原因でアーク長が長さLa1から長さLa2に長くなった場合に、アーク電圧のわずかな増加により電源特性上の動作点はP1からP2に移動し、電流は△Iだけ急減する。このため、ワイヤの溶融速度Vmが減少し、ワイヤの送給速度が一定の場合は、アーク長が短くなって長さLa1に戻り、動作点もP1に復帰する。 The arc characteristics with respect to the constant arc lengths La1 and La2 (La1 <La2) are characteristics in which the voltage gradually rises with respect to the current as shown in FIG. Assuming that the characteristic S of the welding power source that intersects this arc characteristic is set, when the arc length is increased from the length La1 to the length La2 for some reason, the arc voltage is slightly increased due to a slight increase in the arc voltage. The operating point moves from P1 to P2, and the current sharply decreases by ΔI. For this reason, when the wire melting speed Vm decreases and the wire feed speed is constant, the arc length is shortened to return to the length La1, and the operating point is also returned to P1.
次に第二の方法は、電流をアーク長に応じてフィードバック制御する方法である。最近の消耗電極式ガスシールドアーク溶接ではパルス電流を使用することが多く、この場合は定電流特性の溶接電源が使用されることが多い。つまり、周期的に脈動するパルス電流による溶滴移行の安定化を図るために、電流値は予め設定された値に定電流化されている。このため、定電圧特性によるアーク長の自己制御作用は期待できない。 The second method is a method in which the current is feedback-controlled according to the arc length. In recent consumable electrode type gas shielded arc welding, a pulse current is often used, and in this case, a welding power source having a constant current characteristic is often used. In other words, in order to stabilize the droplet transfer due to the periodically pulsating pulse current, the current value is constant at a preset value. For this reason, the self-control action of the arc length by the constant voltage characteristic cannot be expected.
図4は消耗電極トーチ5と母材18の間にワイヤ2を供給して消耗電極アーク1を発生させる消耗電極式溶接において、パルスアーク溶接におけるアーク長制御方法を示す説明図である。定電流特性の溶接電源の場合は、見かけのアーク長の変化にほぼ比例するアーク電圧を検出し、この値を設定した基準電圧と比較して、パルス周波数あるいはパルス幅を増減させる方法が適用されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arc length control method in pulse arc welding in consumable electrode welding in which the
図4(a)はパルス周波数変調式でパルス幅Tpを一定とし、周期T(T1、T2・・・)を変更させて平均電流を増減させる方法である。図4(b)はパルス幅変調式で周期Tを一定とし、パルス幅Tpを変更させて平均電流を増減させる方法である。 FIG. 4A shows a pulse frequency modulation method in which the pulse width Tp is constant and the period T (T1, T2,...) Is changed to increase or decrease the average current. FIG. 4B shows a pulse width modulation method in which the period T is constant and the pulse width Tp is changed to increase or decrease the average current.
すなわち、図4のアーク長制御方法は、検出したアーク電圧が基準電圧より低い場合はアーク長が短くなっているので電流値を増加させ、逆に検出したアーク電圧が基準電圧より高い場合はアーク長が長くなっているので電流値を減少させてアーク長の長さが一定になるように制御する方法である。 That is, the arc length control method of FIG. 4 increases the current value because the arc length is short when the detected arc voltage is lower than the reference voltage, and conversely when the detected arc voltage is higher than the reference voltage, the arc length is shortened. Since the length is long, the current value is decreased to control the arc length to be constant.
定電圧特性の溶接電源を使用している場合は、溶接電源からの出力電圧は一定になり、アース側の抵抗値変動は電圧変動を引起こすので、アーク電圧が変動し、アーク長が変動する。また、定電流特性の溶接電源を使用している場合は、アーク長を制御するためにアーク電圧を測定するが、アース側の抵抗値変動は電圧変動を引起こすので、測定したアーク電圧が実際のアーク電圧+変動電圧になり、その測定値によりアーク長が制御されるのでアーク長が変動してしまう。アーク長の変動は、ビード幅の変動、アンダーカット等の溶接欠陥を引起こしたり、スパッタの発生が多くなるトラブルを引起こす。 When using a welding power source with constant voltage characteristics, the output voltage from the welding power source is constant, and the resistance value fluctuation on the ground side causes voltage fluctuation, so the arc voltage fluctuates and the arc length fluctuates. . In addition, when using a welding power source with constant current characteristics, the arc voltage is measured to control the arc length. However, since the resistance fluctuation on the ground side causes voltage fluctuation, the measured arc voltage is actually measured. Arc voltage + fluctuating voltage, and the arc length is controlled by the measured value, so that the arc length fluctuates. Variations in arc length cause bead width variations, welding defects such as undercut, and troubles that increase spatter.
また、消耗電極式ガスシールドアーク溶接においては、アースケーブルの工作物への設置方法が重要である。自動溶接機ではこのアース設置を自動で行うことが考案されており、例えば特許第2500841号の発明のようにアース板を工作物に押し付けて密着させる方法が採用されている。しかし工作物によっては表面の粗さが粗いもの、あるいは塗装されているものがあり、接触部の抵抗値が変動し、溶接条件が工作物毎に変動してしまうという問題が発生してしまう場合があった。また、工作物が長尺である場合は、例えば特開平10−166152号公報記載の発明のようにアース板と工作物を接触させて摺動させる方法が採用されている。しかしこの場合も、工作物によっては表面の粗さが粗いもの、あるいは塗装されているものがあり、接触部の抵抗値が変動してしまうこと又はアース板の損耗が激しい場合もあり、その影響により接触部の抵抗値が変動してしまうという問題が発生してしまう場合があった。 In consumable electrode type gas shielded arc welding, an installation method of an earth cable to a workpiece is important. In automatic welding machines, it has been devised to perform this grounding automatically. For example, as in the invention of Japanese Patent No. 2500841, a method is adopted in which a grounding plate is pressed against a workpiece. However, some workpieces have a rough surface or are painted, and the resistance value of the contact part varies and the welding condition varies from workpiece to workpiece. was there. Further, when the workpiece is long, for example, as in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-166152, a method is adopted in which the ground plate and the workpiece are brought into contact and slid. However, even in this case, some workpieces have a rough surface or are painted, and the resistance value of the contact part may fluctuate or the ground plate may be worn out. This may cause a problem that the resistance value of the contact portion fluctuates.
さらに、消耗電極式ガスシールドアーク溶接において工作物へのアースケーブルの設置位置が不適当であると、溶接電流によって形成される磁界や被溶接材を流れるアース電流によって形成さられる磁界と溶接電流との電磁作用によって溶接時に溶接アークがローレンツ力(電磁力)の負荷方向に偏向(この現象を一般に磁気吹きと称する)することが知られている。この磁気吹き現象が激しい時は、スパッタの多発や溶け込み不良、ビードの蛇行及びビード形状の不良等の溶接欠陥が生じる場合があり、特開2001−300728号公報等で提示されているような対策が必要になる場合がある。 Furthermore, if the installation position of the earth cable on the workpiece is inappropriate in consumable electrode gas shielded arc welding, the magnetic field formed by the welding current and the magnetic field formed by the earth current flowing through the workpiece and welding current It is known that the welding arc is deflected in the load direction of Lorentz force (electromagnetic force) during welding by this electromagnetic action (this phenomenon is generally referred to as magnetic blowing). When this magnetic blowing phenomenon is severe, welding defects such as frequent spattering, poor penetration, bead meandering and bead shape may occur, and countermeasures such as those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-300728 are proposed. May be required.
前記アース側の抵抗値変動による影響を受けない溶接法の一つにYuming Zhangにより両面アーク溶接法(米国特許第5,990,446号明細書)が開発されている。
この溶接法は、溶接対象物の両側にそれぞれ溶接トーチを設置し、溶接電源1台により2つのアークを発生させて溶接を行う方法である。この溶接法の長所は両面から同時に溶接を行うため、母材に対する溶け込みが深くなり、適正な条件で施工を行なえば、母材の貫通溶接が可能になること、溶接で発生する母材の片側への角変形を低減できること、またアース線の設置が無くなることが挙げられる。
A double-sided arc welding method (US Pat. No. 5,990,446) has been developed by Yuming Zhang as one of the welding methods that are not affected by the resistance value fluctuation on the ground side.
In this welding method, welding torches are respectively installed on both sides of an object to be welded, and welding is performed by generating two arcs with one welding power source. The advantage of this welding method is that welding is performed from both sides at the same time, so the penetration into the base metal becomes deeper, and if the work is performed under appropriate conditions, the base metal can be welded through one side of the base material generated by welding. It is possible to reduce the angular deformation of the wire and to eliminate the installation of the ground wire.
特にアース線の設置が無くなると、上記したアース設置に関するトラブルが無くなる。米国特許第5,990,446号明細書記載の溶接法として、非消電極のプラズマ溶接とTIG溶接の組合せと、消耗電極と非消耗電極の組合せの溶接法が提案されている。 In particular, when the ground wire is not installed, the above-described troubles related to ground installation are eliminated. As a welding method described in US Pat. No. 5,990,446, a combination of plasma welding of a non-depressing electrode and TIG welding and a welding method of a combination of a consumable electrode and a non-consumable electrode have been proposed.
非消耗電極式ガスシールドアーク溶接法は、直流あるいは交流の定電流特性の溶接電源に接続されたタングステン電極と母材との間でアークを発生させ、その発熱により母材を溶接する方法、またワイヤを添加する場合はワイヤを溶融させることにより溶接する方法である。この非消耗電極式溶接ではタングステン電極の消耗はわずかで、タングステン電極先端と母材の距離が見かけのアーク長になり、タングステン電極先端と母材の距離の変動がアーク長の変動になる。 The non-consumable electrode type gas shielded arc welding method is a method in which an arc is generated between a tungsten electrode connected to a welding power source having direct current or alternating current constant current characteristics and a base material, and the base material is welded by the generated heat. When adding a wire, it is the method of welding by melting a wire. In this non-consumable electrode welding, the wear of the tungsten electrode is small, the distance between the tip of the tungsten electrode and the base metal becomes the apparent arc length, and the variation in the distance between the tip of the tungsten electrode and the base material becomes the fluctuation of the arc length.
一定のアーク長La1、La2(La1<La2)に対するアーク特性は、図3に示すように電流に対して電圧が緩やかに上昇する特性となる。非消耗電極式溶接では、定電流特性の溶接電源を使用するため、アーク長La1のP1ポイントはアーク長が変動してLa2になると、P3ポイントに移動し、電圧が上昇することになる。従ってアーク電圧を測定し、予め設定した基準電圧と比較して測定電圧が基準電圧になるようにタングステン電極(溶接トーチ)をスライダー等で上下移動させることにより、アーク長の一定制御を行うことができる。
消耗電極溶接トーチと非消耗電極溶接トーチと定電圧式直流電源からなり、消耗電極溶接トーチと非消耗電極溶接トーチを母材を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチのワイヤと定電圧式直流電源のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチのタングステン電極と定電圧式直流電源のマイナス極を接続し、母材の両側からアークを発生させて溶接を行う両面アーク溶接方法において、直流電源からの出力電圧値Voutは、給電ケーブル内の電圧降下や電極給電部の電圧降下が無視できるとすると、消耗電極溶接のアーク電圧値Vgmaと非消耗電極溶接のアーク電圧値Vgtaの和になる。
Vout=Vgma+Vgta (2)
Consists of a consumable electrode welding torch, a non-consumable electrode welding torch and a constant voltage DC power supply. A consumable electrode welding torch and a non-consumable electrode welding torch are installed with a base material sandwiched between them. In the double-sided arc welding method in which welding is performed by generating an arc from both sides of the base metal by connecting the positive electrode of the non-consumable electrode welding torch and the negative electrode of the constant voltage DC power supply, The output voltage value Vout is the sum of the arc voltage value Vgma for consumable electrode welding and the arc voltage value Vgta for non-consumable electrode welding, assuming that the voltage drop in the power supply cable and the voltage drop in the electrode power feeding portion can be ignored.
Vout = Vgma + Vgta (2)
非消耗電極溶接のアーク長が一定、つまり非消耗電極溶接のアーク電圧値Vgtaが一定ならば、定電圧式直流電源の自己制御作用により消耗電極式溶接のアーク長は一定に保持される。しかし、非消耗電極溶接のアーク長が変化してしまう場合は、消耗電極溶接のアーク長はその影響を受けてアーク長が一定にならないという問題があった。 If the arc length of non-consumable electrode welding is constant, that is, the arc voltage value Vgta of non-consumable electrode welding is constant, the arc length of consumable electrode welding is kept constant by the self-control action of the constant voltage DC power supply. However, when the arc length of non-consumable electrode welding changes, there is a problem in that the arc length of consumable electrode welding is affected by the influence and the arc length is not constant.
また、非消耗電極溶接のアーク長はアーク電圧を測定し、予め設定した基準電圧と比較して測定電圧が基準電圧になるようにタングステン電極(溶接トーチ)を上下移動させることによりアーク長の一定制御を行う方法が発明されているが、この方法は定電流特性の溶接電源を使用して電流値が一定の時に成り立つ方法であり、定電圧特性の電源で電流値が変動している場合には、この方法を適用することができないという問題があった。 The arc length for non-consumable electrode welding is a constant arc length measured by measuring the arc voltage and moving the tungsten electrode (welding torch) up and down so that the measured voltage becomes the reference voltage compared to the preset reference voltage. Although a method of performing control has been invented, this method is established when the current value is constant using a welding power source with constant current characteristics, and when the current value fluctuates with a power source with constant voltage characteristics. Had the problem that this method could not be applied.
さらに溶接の入熱量Q(J/cm)は電流A(A)と電流V(V)の積を溶接速度S(cm/min)で割ったものであり、式(3)で求められる。
Q=60×A×V/S (3)
Furthermore, the heat input Q (J / cm) of welding is obtained by dividing the product of the current A (A) and the current V (V) by the welding speed S (cm / min), and is obtained by Expression (3).
Q = 60 × A × V / S (3)
一般に定電流特性の電源を用いる非消耗電極溶接では電流が一定で、溶接速度が一定ならば、アーク長制御を行うことにより入熱量も一定にしていることになる。しかし、上記溶接法では電圧でアーク長を制御しても電流値が変動しているため、入熱量が一定にならないという問題があった。 In general, in non-consumable electrode welding using a power supply having a constant current characteristic, if the current is constant and the welding speed is constant, the amount of heat input is also made constant by performing arc length control. However, the welding method has a problem that the amount of heat input is not constant because the current value fluctuates even when the arc length is controlled by voltage.
同様に、消耗電極溶接トーチと非消耗電極溶接トーチと定電流式直流電源からなり、消耗電極溶接トーチと非消耗電極溶接トーチを母材を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチのワイヤと該定電流式直流電源のプラス極を接続し、該非消耗電極溶接トーチのタングステン電極と該定電流式直流電源のマイナス極を接続し、母材の両側からアークを発生させて溶接を行う両面アーク溶接方法において、消耗電極式溶接のアーク長制御は、非消耗電極アーク電圧値により平均電流値を増減させることにより行うことができる。しかし、非消耗電極式溶接では定電流特性の溶接電源を使用しているにもかかわらず電流値が変動しているので定電圧特性の溶接電源を使用する両面アーク溶接方法と同様の問題があった。 Similarly, it consists of a consumable electrode welding torch, a non-consumable electrode welding torch, and a constant current type DC power source. A consumable electrode welding torch and a non-consumable electrode welding torch are installed with a base material interposed therebetween, and the wire of the consumable electrode welding torch A double-sided arc welding method in which a positive electrode of a current type DC power source is connected, a tungsten electrode of the non-consumable electrode welding torch is connected to a negative electrode of the constant current type DC power source, and an arc is generated from both sides of the base material to perform welding The arc length control of consumable electrode welding can be performed by increasing or decreasing the average current value according to the non-consumable electrode arc voltage value. However, in non-consumable electrode type welding, the current value fluctuates despite the use of a welding power source with constant current characteristics, so there is a problem similar to the double-sided arc welding method using a welding power source with constant voltage characteristics. It was.
本発明の課題は、母材の両面のアーク長、あるいは非消耗電極式溶接の入熱量を安定して制御する消耗電極式溶接と非消耗電極式溶接を用いた両面アーク溶接方法と装置を提案することにある。 The object of the present invention is to propose a double-sided arc welding method and apparatus using consumable electrode welding and non-consumable electrode type welding that stably control the arc length on both sides of the base material or the heat input amount of non-consumable electrode type welding. There is to do.
上記本発明の課題は、次の解決手段で解決される。
請求項1記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電圧式直流電源14を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電圧式直流電源14のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電圧式直流電源14のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接方法において、母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、さらに非消耗電極アーク電圧測定回路11での非消耗電極アーク電圧の測定値に基づき定電圧式直流電源14の電圧値を指示する電圧値指示回路15を設け、溶接のスタート時は予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を定電圧式直流電源14の出力電圧値(Vout)の基準アーク電圧の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と前記予め設定した一定値である消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)の値を出力電圧値(Vout)とすることにより消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により予め設定した非消耗電極側の基準アーク電圧値(Vgta-const)を補正し、この補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御する両面アーク溶接方法である。
The problems of the present invention are solved by the following means.
The invention according to
請求項2記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電圧式直流電源14を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電圧式直流電源14のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電圧式直流電源14のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接方法において、母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、さらに非消耗電極アーク電圧測定回路11での非消耗電極アーク電圧の測定値に基づき定電圧式直流電源14の電圧値を指示する電圧値指示回路15を設け、溶接のスタート時は予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を定電圧式直流電源14の出力電圧値(Vout)の基準アーク電圧の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と前記予め設定した一定値である消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)の値を出力電圧値(Vout)とすることにより消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極側の溶接時の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する両面アーク溶接方法である。
The invention according to
請求項3記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電流式直流電源20を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電流式直流電源20のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電流式直流電源20のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接方法において、母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の指示電流値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、さらに消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)に基づき定電流式直流電源20の電流値を指示する電流値指示回路21を設け、消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)を電流値指示回路21で予め設定してある消耗電極アーク1の基準電圧値(Vgma-const)と比較して定電流式直流電源20からの出力電流値を調整することで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により予め設定した非消耗電極側の基準アーク電圧値(Vgta-const)を補正し、この補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御する両面アーク溶接方法である。
The invention according to claim 3 includes a consumable
請求項4記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電流式直流電源20を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電流式直流電源20のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電流式直流電源20のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接方法において、母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、さらに消耗電極アーク電圧測定回路22での消耗電極アーク電圧の測定値に基づき定電流式直流電源20の電流値を指示する電流値指示回路21を設け、消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)を電流値指示回路21で予め設定してある消耗電極アーク1の基準電圧値(Vgma-const)と比較して定電流式直流電源20からの出力電流値を調整することで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する両面アーク溶接方法である。
The invention according to
請求項5記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電圧式直流電源14を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電圧式直流電源14のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電圧式直流電源14のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接装置において、前記定電圧式直流電源14は、溶接のスタート時の定電圧式直流電源14の出力電圧を消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を出力電圧値 (Vout)の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)を出力電圧値(Vout)にすることで消耗電極アーク1のアーク長がが一定値となるように制御する構成を備え、さらに母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定したの非消耗電極アーク電圧値(Vgta)に基づき定電圧式直流電源14の電圧値を指示する電圧値指示回路15と、溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により予め設定した非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)を補正し、この補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、該非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9とを設けた両面アーク溶接装置である。
The invention described in
請求項6記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電圧式直流電源14を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電圧式直流電源14のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電圧式直流電源14のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接装置において、前記定電圧式直流電源14は、溶接のスタート時の定電圧式直流電源14の出力電圧を消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を出力電圧値 (Vout)の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)を出力電圧値(Vout)にすることで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御する構成を備え、さらに母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9とを設けた両面アーク溶接装置である。
The invention described in
請求項7記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電流式直流電源20を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電流式直流電源20のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電流式直流電源20のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接装置において、母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、該消耗電極アーク電圧測定回路22での消耗電極アーク電圧の測定値(Vgma)に基づき、予め設定してある基準電圧と比較して定電流式直流電源20からの消耗電極アーク出力電流値を指示する電流値指示回路21と、溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により、予め設定した非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)を補正し、得られた補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9とを設けた両面アーク溶接装置である。
The invention according to
請求項8記載の発明は、ワイヤ2を備えた消耗電極溶接トーチ5とタングステン電極7を備えた非消耗電極溶接トーチ8と前記トーチ5,8間に設けられる定電流式直流電源20を備え、消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を母材18を挟んで設置し、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と定電流式直流電源20のプラス極を接続し、非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7と定電流式直流電源20のマイナス極を接続し、母材18の両側からそれぞれアーク1,6を発生させて溶接を行う両面アーク溶接装置において、母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、該消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)に基づき、予め設定してある基準電圧と比較して定電流式直流電源20からの消耗電極アーク出力電流値を指示する電流値指示回路21と、非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値との積である電力値と予め設定してある非消耗電極の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9とを設けた両面アーク溶接装置である。
The invention according to
(作用)
請求項1及び請求項5記載の消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8と定電圧式直流電源14からなる両面アーク溶接方法と装置によれば、定電圧式直流電源14の出力電圧を溶接開始時には予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和を定電圧式直流電源14の出力で出力電圧値(Vout)の基準アーク電圧の設定値(Vall-const)として出力し、溶接中は母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と前記予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)を出力電圧値(Vout)とすることにより消耗電極アーク1の電圧は一定になり定電圧特性の溶接電源のもつ自己制御作用により消耗電極アーク1のアーク長は一定になる。また、溶接中に溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により、予め設定した非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)を図3に示すアーク特性に従った補正を行い、この補正した非消耗電極アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整することにより非消耗電極側のアーク6の長さが一定値となるように制御することができる。
(Function)
According to the double-sided arc welding method and apparatus comprising the consumable
請求項2及び請求項6記載の消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8と定電圧式直流電源14からなる両面アーク溶接方法と装置によれば、溶接のスタート時は予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を定電圧式直流電源14の出力電圧値(Vout)の基準アーク電圧の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と前記予め設定した一定値である消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)の値を出力電圧値(Vout)とすることにより消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極側の溶接時の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する。こうして、電流値が変動しても電圧値を制御するので非消耗電極の電力量(入熱量)を一定にすることができる。
According to the double-sided arc welding method and apparatus comprising the consumable
また、請求項3及び請求項7記載の消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8と定電流式直流電源20からなる両面アーク溶接方法と装置によれば、消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)を電流値指示回路21で予め設定してある消耗電極アーク1の基準電圧と比較して定電流式直流電源20からの消耗電極アーク出力電流値を調整することで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により、予め設定した非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)を図3に示すアーク特性に従った補正を行い、この補正した非消耗電極アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整することにより非消耗電極7のアーク長が一定値となるように制御することができる。
Further, according to the double-sided arc welding method and apparatus comprising the consumable
請求項4及び請求項8記載の消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8と定電流圧式直流電源20からなる両面アーク溶接方法と装置によれば、消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)を電流値指示回路21で予め設定してある消耗電極アーク1の基準電圧と比較して定電流式直流電源20からの消耗電極アーク出力電流値を調整することで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、また、非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極側の溶接時の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する。こうして、電流値が変動しても電圧値を制御するので非消耗電極の電力量(入熱量)を一定にすることができる。
According to the double-sided arc welding method and apparatus comprising the consumable
本発明の請求項1、2及び請求項5,6記載の定電圧式直流電源14及び請求項3、4及び請求項7、8記載の定電流式直流電源20からなる両面アーク溶接方法と装置によれば、消耗電極式溶接と非消耗電極式溶接を用いた両面アーク溶接において、両面のアーク長、あるいは非消耗電極式溶接の電力量(入熱量)を安定して制御することができるので、消耗電極式溶接と非消耗電極式溶接を用いた両面アーク溶接を安定して行うことができる。これによりアース線を設置しない両面溶接を安定して行うことが可能になり、また両面から同時に溶接することにより溶接後の変形が少ない溶接を行うことができるようになる。
A double-sided arc welding method and apparatus comprising the constant voltage type
以下、本発明の実施例を挙げ、図面を用いてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be given and described in more detail with reference to the drawings.
図1は本発明の両面アーク溶接法におけるアーク長制御方法の第一の実施例を示す概要図である。
被溶接材である母材18を挟んで消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を対向させる。消耗電極溶接トーチ5には、消耗電極になるワイヤ2が送給モータ3に取り付けられた送給ローラ4により送給される。一方、非消耗電極溶接トーチ8には非消耗のタングステン電極7が取り付けられている。また、定電圧式直流電源パワー回路14の正極と消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2を消耗電極給電ケーブル13で接続し、前記電源パワー回路14の負極と非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7を非消耗電極給電ケーブル12で接続する。
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an arc length control method in the double-sided arc welding method of the present invention.
The consumable
定電圧式直流電源パワー回路14には電圧値指示回路15が接続されていて、定電圧式直流電源パワー回路14からの出力電圧を制御している。定電圧式直流電源パワー回路14によりワイヤ2とタングステン電極7間に電圧が印加されて、ワイヤ2の先端からの消耗電極アーク1とタングステン電極7の先端からの非消耗電極アーク6が母材18に向かってそれぞれ発生する。図1では母材18が左方向に移動している状態を示し、溶接ビード19が形成される。
A voltage
なお、消耗電極アーク1は消耗電極溶接トーチ5から、また、非消耗電極アーク6は非消耗電極溶接トーチ8から母材18側にそれぞれ吹きだすアルゴンガス、二酸化炭素又はアルゴンガスと二酸化炭素の混合ガスなどのシールドガスにより空気からは遮断されている。
The
母材18と非消耗電極給電ケーブル12間には非消耗電極アーク電圧測定回路11を設け、非消耗電極(タングステン電極7)のアーク電圧を測定する。また、溶接電流が流れる回路に電流センサ16と電流測定回路17を設けて電流を測定する。そして、非消耗電極溶接トーチ8はスライダー9に取り付けられていて、非消耗電極溶接トーチ8を上下に移動させ、母材18とタングステン電極7の先端の距離に相当するアーク長を変更できるようになっている。
A non-consumable electrode arc
なお、スライダー9は非消耗電極アーク長調整回路10の制御信号により動作するようになっている。また、電圧値指示回路15と非消耗電極アーク長調整回路10は、非消耗電極アーク電圧測定回路11により測定した非消耗電極アーク電圧値を取り込めるようになっている。そして、非消耗電極アーク長調整回路10は、電流測定回路17により測定した電流値を取り込めるようになっている。
The
電圧値指示回路15には、予め基準とする消耗電極アーク1のアーク電圧値Vgma-constと非消耗電極アーク6のアーク電圧値Vgta-constを入力しておく。電圧値指示回路15から消耗電極アーク1のアーク電圧値Vgma-constと非消耗電極アーク6のアーク電圧値Vgta-constの和が基準アーク電圧値Vall-constとして定電圧式直流電源パワー回路14に指示され、定電圧式直流電源パワー回路14はワイヤ2とタングステン電極7間に出力電圧を印加して消耗電極アーク1と非消耗電極アーク6が形成されて溶接がスタートする。
The arc voltage value Vgma-const of the
消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8の位置が一定で溶接が進行し、母材18と消耗電極溶接トーチ5の距離、及び母材18と非消耗電極溶接トーチ8の距離が変動すると、まずタングステン電極7の先端と母材18間の距離にあたる非消耗電極アーク6のアーク長が変動する。
When the positions of the consumable
前記(2)式のように、定電圧式直流電源パワー回路14からの出力電圧値Voutは、給電ケーブル内の電圧降下や電極給電部の電圧降下が無視できるとすると、消耗電極溶接のアーク電圧値Vgmaと非消耗電極溶接のアーク電圧値Vgtaの和になる。
As shown in the above equation (2), the output voltage value Vout from the constant voltage type DC
溶接のスタート時は、出力電圧値Voutが基準アーク電圧値V all-constになっているので、非消耗電極溶接のアーク電圧値Vgtaが変動すると、消耗電極溶接のアーク電圧値Vgmaも変動する。つまり非消耗電極アーク6のアーク長が短くなると、消耗電極アーク1のアーク長は長くなり、非消耗電極アーク6のアーク長が長くなると、消耗電極アーク1のアーク長は短くなる。
Since the output voltage value Vout is the reference arc voltage value V all-const at the start of welding, when the arc voltage value Vgta for non-consumable electrode welding varies, the arc voltage value Vgma for consumable electrode welding also varies. That is, when the arc length of the
そこで、溶接スタート後は、非消耗電極アーク6のアーク電圧値Vgtaを非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定し、電圧値指示回路15で非消耗電極アーク電圧値Vgtaと予め設定した基準消耗電極アーク電圧値Vgma-const の和を新基準アーク電圧値Vall-constとして定電圧式直流電源パワー回路14に指示値を出して、定電圧式直流電源パワー回路14より新基準アーク電圧値Vallを出力するようにする。
Therefore, after starting welding, the arc voltage value Vgta of the
この制御により非消耗電極アーク6のアーク電圧値Vgtaが変動しても、消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2と母材18間の電圧は基準消耗電極アーク電圧値Vgma-constになり、定電圧式直流電源パワー回路14の定電圧特性のもつ自己制御作用により消耗電極アーク1のアーク長は一定になる。
Even if the arc voltage value Vgta of the
また、従来方法として非消耗電極アーク6のアーク長制御は、非消耗電極アーク電圧測定回路11で非消耗電極アーク電圧値Vgta を測定し、非消耗電極アーク長調整回路10で予め設定した基準アーク電圧値Vgta-constと測定アーク電圧値Vgtaと比較して測定アーク電圧値Vgtaが基準アーク電圧値Vgta-constになるように、非消耗電極トーチ8をスライダー9で上下に移動させることによりアーク長の一定制御が行われてきた。しかしこの制御方法は、定電流特性の溶接電源を使用して電流値が変動しない場合に適用できるが、本溶接法の両面アーク溶接法のように電流値が変動する場合には入熱量が一致にならず、溶接ビードが不均一になり、安定しなくなる。
Further, as a conventional method, the arc length control of the
そこで、あくまでアーク長を一定にする場合には、電流センサ16と電流測定回路17で溶接電流を測定し、非消耗電極アーク長調整回路10で測定した溶接電流値により予め設定した非消耗電極の基準アーク電圧値Vgta-constを図3に示すアーク特性に従い補正し、この補正した非消耗電極のアーク電圧値Vgta-constと非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値Vgtaの比較により非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さをスライダー9で調整することにより非消耗電極7のアーク長を一定制御することができる。
Therefore, when the arc length is constant, the welding current is measured by the
さらに、溶接時の入熱量は(3)式で示されるが、溶接速度が一定ならば入熱量は電流と電圧の積である電力値に比例する。非消耗電極溶接でアーク長の一定制御を行った場合、アーク電圧はほぼ一定になるので入熱量は電流に比例することになる。本溶接法の両面アーク溶接では電流値が変動しているので、非消耗電極溶接側の入熱量も変動していることになる。しかし被対称溶接物が薄い板厚である場合などは、溶接ビードを一定にするために入熱量を一定にしたほうがよい。 Furthermore, the amount of heat input during welding is expressed by equation (3). If the welding speed is constant, the amount of heat input is proportional to the power value that is the product of current and voltage. When a constant control of the arc length is performed by non-consumable electrode welding, the arc voltage is substantially constant, so the amount of heat input is proportional to the current. In the double-sided arc welding of this welding method, since the current value fluctuates, the heat input amount on the non-consumable electrode welding side also fluctuates. However, when the workpiece to be symmetric is thin, it is better to keep the heat input constant in order to make the weld bead constant.
そこで、非消耗電極アーク電圧測定回路11で非消耗電極アーク電圧値Vgtaを測定し、電流センサ16と溶接電流測定回路17で溶接電流値を測定し、非消耗電極アーク長調整回路10でアーク電圧値と電流値の積である電力値を求め、予め設定した電力値との比較により、前記両電力値が同じになるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さをスライダー9により調整することにより入熱量を一定にすることができる。
Therefore, the non-consumable electrode arc
具体的には、アーク電圧値と電流値の積である電力値が設定電力値より大きければ、アーク長が短くなるように溶接トーチ8を移動させることによりアーク電圧が減少するのでアーク電圧値と電流値の積である電力値が設定電力値に近づくことになる。
Specifically, if the power value that is the product of the arc voltage value and the current value is greater than the set power value, the arc voltage is reduced by moving the
このように定電圧式直流電源14からなる両面アーク溶接により、両面のアーク長、あるいは非消耗電極式溶接の入熱量を安定して制御することができるので、消耗電極式溶接と非消耗電極式溶接を用いた両面アーク溶接を安定して行うことができる。これによりアース線を設置しない両面溶接を安定して行うことが可能になり、また両面から同時に溶接することにより溶接後の変形が少ない溶接を行うことができるようになる。
As described above, the double-sided arc welding including the constant voltage type
本発明の他の実施例を図2に示す。図2は、本発明の両面アーク溶接のアーク長制御方法の第二の実施例を示す概要図である。
被溶接材である母材18を挟んで消耗電極溶接トーチ5と非消耗電極溶接トーチ8を対向させる。消耗電極溶接トーチ5には、消耗電極になるワイヤ2が送給モータ3に取り付けられた送給ローラ4により送給される。非消耗電極溶接トーチ8には非消耗のタングステン電極7が取り付けられている。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the arc length control method of double-sided arc welding according to the present invention.
The consumable
定電流式直流電源パワー回路20の正極と消耗電極溶接トーチ5のワイヤ2を消耗電極給電ケーブル13で接続し、前記電源パワー回路20の負極と非消耗電極溶接トーチ8のタングステン電極7を非消耗電極給電ケーブル12で接続する。
The positive electrode of the constant current type DC power
定電流式直流電源パワー回路20には電流値指示回路21が接続されていて、定電流式直流電源パワー回路20からの出力電流を制御している。母材18と消耗電極給電ケーブル13間には消耗電極アーク電圧測定回路22を設け、消耗電極のアーク電圧値Vgmaを測定する。電流値指示回路21は、消耗電極アーク電圧測定回路22により測定した消耗電極アーク電圧値Vgmaを取り込めるようになっている。母材18と非消耗電極給電ケーブル12間には非消耗電極アーク電圧測定回路11を設け、非消耗電極のアーク電圧値Vgtaを測定する。
A current
また、溶接電流が流れる回路に電流センサ16と電流測定回路17を設け、電流を測定する。そして、非消耗電極溶接トーチ8はスライダー9に取り付けられていて、非消耗電極溶接トーチ8を上下に移動させ、母材18とタングステン電極7先端の距離に相当するアーク長を変更できるようになっている。
Further, a
なお、スライダー9は非消耗電極アーク長調整回路10の制御信号により動作するようになっている。そして、非消耗電極アーク長調整回路10は、非消耗電極アーク電圧測定回路11により測定した非消耗電極アーク電圧値と電流測定回路17により測定した電流値を取り込めるようになっている。
The
消耗電極溶接のアーク長制御は、消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値Vgmaを電流値指示回路21で予め設定してある基準非消耗電極アーク電圧値V gma-constと比較し、両電圧差がゼロになるように定電流式直流電源パワー回路20からの出力電流値を調整することにより行う。具体的には測定した消耗電極アーク電圧値Vgmaが基準値より低ければ出力電流値を上げて消耗電極アーク長を長くし、逆に測定した消耗電極アーク電圧値Vgmaが基準値より高ければ出力電流値を下げて消耗電極アーク長を短くする。
The arc length control of the consumable electrode welding is performed by comparing the consumable electrode arc voltage value Vgma measured by the consumable electrode arc
また、溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により、非消耗電極側の基準アーク電圧値Vgta-constを補正し、この補正基準アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値Vgtaとの比較により、非消耗電極7のアーク8のアーク長が一定値になるように非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整する。
Further, the reference arc voltage value Vgta-const on the non-consumable electrode side is corrected by the welding current value measured by the welding
また、非消耗電極7の電力値(入熱量)を一定値にするためには実施例1の場合と同様に非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値V gtaと溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある電力値との比較により、前記両電力値が同じになるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極7のアーク長を制御することもできる。
Further, in order to make the power value (heat input) of the
このように定電流式直流電源20からなる両面アーク溶接は、両面のアーク長、あるいは非消耗電極式溶接の入熱量を安定して制御することができるので、消耗電極式溶接と非消耗電極式溶接を用いた両面アーク溶接を安定して行うことができる。これによりアース線を設置しない両面溶接を安定して行うことが可能になり、また両面から同時に溶接することにより溶接後の変形が少ない溶接を行うことができるようになる。
Thus, the double-sided arc welding comprising the constant current type
本発明の定電圧式直流電源14及び定電流式直流電源20からなる両面アーク溶接方法と装置によれば、母材18の両面のアーク長、あるいは非消耗電極式溶接の入熱量を安定して制御することができるので、消耗電極式溶接と非消耗電極式溶接を用いた両面アーク溶接を安定して行うことができるため、溶接後の変形が少ない溶接を広範囲の技術分野で行うことができるようになる可能性がある。
According to the double-sided arc welding method and apparatus comprising the constant voltage type
1 消耗電極アーク 2 ワイヤ
3 送給モータ 4 送給ローラ
5 消耗電極溶接トーチ 6 非消耗電極アーク
7 タングステン電極 8 非消耗電極溶接トーチ
9 スライダー 10 非消耗電極アーク長調整回路
11 非消耗電極アーク電圧測定回路 12 非消耗電極給電ケーブル
13 消耗電極給電ケーブル 14 定電圧式直流電源パワー回路
15 電圧値指示回路 16 電流センサ
17 電流測定回路 18 母材
19 溶接ビード 20 定電流式直流電源パワー回路
21 電流値指示回路 22 消耗電極アーク電圧測定回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、
さらに非消耗電極アーク電圧測定回路11での非消耗電極アーク電圧の測定値に基づき定電圧式直流電源14の電圧値を指示する電圧値指示回路15を設け、
溶接のスタート時は予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を定電圧式直流電源14の出力電圧値(Vout)の基準アーク電圧の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と前記予め設定した一定値である消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)の値を出力電圧値(Vout)とすることにより消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、
溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により予め設定した非消耗電極側の基準アーク電圧値(Vgta-const)を補正し、この補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御することを特徴とする両面アーク溶接方法。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant voltage DC power source 14 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant voltage DC power source 14 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant voltage type. In the double-sided arc welding method in which the negative pole of the DC power supply 14 is connected and arcs 1 and 6 are respectively generated from both sides of the base material 18 to perform welding,
A non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 that measures the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant voltage DC power supply 14, a current sensor 16 that measures the amount of power supplied to the torches 5, 8, and the current sensor 16 A welding current measuring circuit 17 for measuring the welding current based on the detected value of
Furthermore, a voltage value indicating circuit 15 for indicating the voltage value of the constant voltage DC power supply 14 based on the measured value of the non-consumable electrode arc voltage in the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 is provided,
At the start of welding, the constant voltage DC power supply 14 outputs the sum (Vall-const) of the arc voltage value (Vgma-const) on the consumable electrode side and the arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side. The set value of the reference arc voltage of the voltage value (Vout) is output, and during welding, the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 and the consumable electrode which is the preset constant value. By controlling the sum of the arc voltage value (Vgma-const) on the side (Vall) as the output voltage value (Vout), the arc length of the consumable electrode arc 1 is controlled to be a constant value,
The preset reference arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side is corrected by the welding current value measured by the welding current measuring circuit 17, and the corrected arc voltage value and the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 are measured. By comparing with the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta), the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 is adjusted to control the arc length of the non-consumable electrode arc 6 to be a constant value. Double-sided arc welding method.
母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、
さらに非消耗電極アーク電圧測定回路11での非消耗電極アーク電圧の測定値に基づき定電圧式直流電源14の電圧値を指示する電圧値指示回路15を設け、
溶接のスタート時は予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を定電圧式直流電源14の出力電圧値(Vout)の基準アーク電圧の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と前記予め設定した一定値である消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)の値を出力電圧値(Vout)とすることにより消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、
非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極側の溶接時の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御することを特徴とする両面アーク溶接方法。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant voltage DC power source 14 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant voltage DC power source 14 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant voltage type. In the double-sided arc welding method in which the negative pole of the DC power supply 14 is connected and arcs 1 and 6 are respectively generated from both sides of the base material 18 to perform welding,
A non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 that measures the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant voltage DC power supply 14, a current sensor 16 that measures the amount of power supplied to the torches 5, 8, and the current sensor 16 A welding current measuring circuit 17 for measuring the welding current based on the detected value of
Furthermore, a voltage value indicating circuit 15 for indicating the voltage value of the constant voltage DC power supply 14 based on the measured value of the non-consumable electrode arc voltage in the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 is provided,
At the start of welding, the constant voltage DC power supply 14 outputs the sum (Vall-const) of the arc voltage value (Vgma-const) on the consumable electrode side and the arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side. The set value of the reference arc voltage of the voltage value (Vout) is output, and during welding, the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 and the consumable electrode which is the preset constant value. By controlling the sum of the arc voltage value (Vgma-const) on the side (Vall) as the output voltage value (Vout), the arc length of the consumable electrode arc 1 is controlled to be a constant value,
A power value that is the product of the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 and the welding current value measured by the welding current measuring circuit 17 and a preset welding on the non-consumable electrode side. In comparison with the power value at the time, the arc of the non-consumable electrode arc 6 is adjusted by adjusting the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 so that the power value at the time of welding on the non-consumable electrode side becomes the set power value. A double-sided arc welding method characterized by controlling the length.
母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の指示電流値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、
さらに消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)に基づき定電流式直流電源20の電流値を指示する電流値指示回路21を設け、
消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)を電流値指示回路21で予め設定してある消耗電極アーク1の基準電圧値(Vgma-const)と比較して定電流式直流電源20からの出力電流値を調整することで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、
溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により予め設定した非消耗電極側の基準アーク電圧値(Vgta-const)を補正し、この補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御することを特徴とする両面アーク溶接方法。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant current type DC power source 20 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant current type DC power source 20 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant current type. In the double-sided arc welding method in which the negative pole of the DC power supply 20 is connected and arcs 1 and 6 are generated from both sides of the base material 18 for welding, respectively.
A non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 that measures the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant current type DC power supply 20, and a consumable electrode that measures the voltage between the positive electrode of the base material 18 and the constant current type DC power source 20. An arc voltage measuring circuit 22; a current sensor 16 for measuring the amount of power supplied to the torches 5 and 8; and a welding current measuring circuit 17 for measuring a welding current based on an indicated current value of the current sensor 16;
Furthermore, a current value indicating circuit 21 for indicating the current value of the constant current type DC power supply 20 based on the consumable electrode arc voltage value (Vgma) measured by the consumable electrode arc voltage measuring circuit 22 is provided.
A constant current equation in which the consumable electrode arc voltage value (Vgma) measured by the consumable electrode arc voltage measuring circuit 22 is compared with the reference voltage value (Vgma-const) of the consumable electrode arc 1 preset by the current value indicating circuit 21. By adjusting the output current value from the DC power supply 20, the arc length of the consumable electrode arc 1 is controlled to be a constant value,
The preset reference arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side is corrected by the welding current value measured by the welding current measuring circuit 17, and the corrected arc voltage value and the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 are measured. By comparing with the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta), the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 is adjusted to control the arc length of the non-consumable electrode arc 6 to be a constant value. Double-sided arc welding method.
母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17を設け、
さらに消耗電極アーク電圧測定回路22での消耗電極アーク電圧の測定値に基づき定電流式直流電源20の電流値を指示する電流値指示回路21を設け、
消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)を電流値指示回路21で予め設定してある消耗電極アーク1の基準電圧値(Vgma-const)と比較して定電流式直流電源20からの出力電流値を調整することで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御し、
非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御することを特徴とする両面アーク溶接方法。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant current type DC power source 20 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant current type DC power source 20 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant current type. In the double-sided arc welding method in which the negative pole of the DC power supply 20 is connected and arcs 1 and 6 are generated from both sides of the base material 18 for welding, respectively.
A non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 that measures the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant current type DC power supply 20, and a consumable electrode that measures the voltage between the positive electrode of the base material 18 and the constant current type DC power source 20. An arc voltage measuring circuit 22; a current sensor 16 for measuring the amount of power supplied to the torches 5 and 8; and a welding current measuring circuit 17 for measuring a welding current based on a detection value of the current sensor 16;
Furthermore, a current value indicating circuit 21 for indicating the current value of the constant current type DC power supply 20 based on the measured value of the consumable electrode arc voltage in the consumable electrode arc voltage measuring circuit 22 is provided,
A constant current equation in which the consumable electrode arc voltage value (Vgma) measured by the consumable electrode arc voltage measuring circuit 22 is compared with the reference voltage value (Vgma-const) of the consumable electrode arc 1 preset by the current value indicating circuit 21. By adjusting the output current value from the DC power supply 20, the arc length of the consumable electrode arc 1 is controlled to be a constant value,
The power value that is the product of the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 and the welding current value measured by the welding current measuring circuit 17 and the preset power value of the non-consumable electrode As a result, the arc length of the non-consumable electrode arc 6 is controlled by adjusting the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 so that the power value during welding on the non-consumable electrode side becomes the set power value. A double-sided arc welding method characterized by that.
前記定電圧式直流電源14は、溶接のスタート時の定電圧式直流電源14の出力電圧値を消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を出力電圧値 (Vout)の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)を出力電圧値(Vout)にすることで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御する構成を備え、
さらに母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、
前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、
該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、
非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)に基づき定電圧式直流電源14の電圧値を指示する電圧値指示回路15と、
溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により予め設定した非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)を補正し、この補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、
該非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9と、
を設けたことを特徴とする両面アーク溶接装置。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant voltage DC power source 14 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant voltage DC power source 14 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant voltage type. In a double-sided arc welding apparatus that connects the negative pole of the DC power source 14 and generates arcs 1 and 6 from both sides of the base material 18 to perform welding.
The constant voltage DC power supply 14 determines the output voltage value of the constant voltage DC power supply 14 at the start of welding based on the arc voltage value (Vgma-const) on the consumable electrode side and the arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side. ) (Vall-const) is output as the set value of the output voltage value (Vout), and during welding, the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 and the preset consumption It has a configuration that controls the arc length of the consumable electrode arc 1 to be a constant value by making the sum (Vall) of the arc voltage value (Vgma-const) on the electrode side the output voltage value (Vout),
Furthermore, a non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 that measures the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant voltage DC power supply 14,
A current sensor 16 for measuring the amount of power supplied to the torches 5, 8;
A welding current measuring circuit 17 for measuring a welding current based on a detection value of the current sensor 16;
A voltage value indicating circuit 15 for indicating the voltage value of the constant voltage DC power supply 14 based on the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11;
A preset arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side is corrected by the welding current value measured by the welding current measuring circuit 17, and the corrected arc voltage value and the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 measure the non-consumable electrode arc voltage value. Non-consumable electrode arc length adjustment that controls the arc length of the non-consumable electrode arc 6 to a constant value by adjusting the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 by comparison with the consumable electrode arc voltage value (Vgta) Circuit 10;
A slider 9 actuated by the non-consumable electrode arc length adjustment circuit 10;
A double-sided arc welding apparatus characterized by comprising:
前記定電圧式直流電源14は、溶接のスタート時の定電圧式直流電源14の出力電圧を消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)と非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)の和(Vall-const)を出力電圧値 (Vout)の設定値として出力し、溶接中は非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と予め設定した消耗電極側のアーク電圧値(Vgma-const)の和(Vall)を出力電圧値(Vout)にすることで消耗電極アーク1のアーク長が一定値となるように制御する構成を備え、
さらに母材18と定電圧式直流電源14のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、
前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、
該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、
非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値の積である電力値と予め設定してある非消耗電極の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、
非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9と、
を設けたことを特徴とする両面アーク溶接装置。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant voltage DC power source 14 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant voltage DC power source 14 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant voltage type. In a double-sided arc welding apparatus that connects the negative pole of the DC power source 14 and generates arcs 1 and 6 from both sides of the base material 18 to perform welding.
The constant voltage type DC power source 14 uses the arc voltage value (Vgma-const) on the consumable electrode side and the arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side, based on the output voltage of the constant voltage DC power source 14 at the start of welding. Is output as the set value of the output voltage value (Vout), and during welding, the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 and a preset consumable electrode are output. It has a configuration that controls the arc length of the consumable electrode arc 1 to be a constant value by making the sum (Vall) of the arc voltage value (Vgma-const) on the side the output voltage value (Vout),
Furthermore, a non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 that measures the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant voltage DC power supply 14,
A current sensor 16 for measuring the amount of power supplied to the torches 5, 8;
A welding current measuring circuit 17 for measuring a welding current based on a detection value of the current sensor 16;
The power value that is the product of the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 and the welding current value measured by the welding current measuring circuit 17 and the preset power value of the non-consumable electrode As a result, the arc length of the non-consumable electrode arc 6 is controlled by adjusting the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 so that the power value during welding on the non-consumable electrode side becomes the set power value. A non-consumable electrode arc length adjustment circuit 10;
A slider 9 actuated by a non-consumable electrode arc length adjustment circuit 10;
A double-sided arc welding apparatus characterized by comprising:
母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、
前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、
該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、
母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、
該消耗電極アーク電圧測定回路22での消耗電極アーク電圧の測定値(Vgma)に基づき、予め設定してある基準電圧と比較して定電流式直流電源20からの消耗電極アーク出力電流値を指示する電流値指示回路21と、
溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値により、予め設定した非消耗電極側のアーク電圧値(Vgta-const)を補正し、得られた補正アーク電圧値と非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)との比較により、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長が一定値となるように制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、
非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9と、
を設けたことを特徴とする両面アーク溶接装置。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant current type DC power source 20 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant current type DC power source 20 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant current type. In a double-sided arc welding apparatus that connects the negative pole of the DC power source 20 and generates arcs 1 and 6 from both sides of the base material 18 for welding, respectively.
A non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 for measuring the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant current type DC power supply 20,
A current sensor 16 for measuring the amount of power supplied to the torches 5, 8;
A welding current measuring circuit 17 for measuring a welding current based on a detection value of the current sensor 16;
A consumable electrode arc voltage measuring circuit 22 for measuring the voltage between the base material 18 and the positive electrode of the constant current type DC power source 20;
Based on the measured value (Vgma) of the consumable electrode arc voltage in the consumable electrode arc voltage measuring circuit 22, the consumable electrode arc output current value from the constant current type DC power supply 20 is indicated in comparison with a preset reference voltage. Current value indicating circuit 21 to perform,
The preset arc voltage value (Vgta-const) on the non-consumable electrode side is corrected by the welding current value measured by the welding current measuring circuit 17, and the obtained corrected arc voltage value and the non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 are corrected. A non-consumable electrode that controls the arc length of the non-consumable electrode arc 6 to a constant value by adjusting the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 by comparison with the measured non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) An arc length adjusting circuit 10;
A slider 9 actuated by a non-consumable electrode arc length adjustment circuit 10;
A double-sided arc welding apparatus characterized by comprising:
母材18と定電流式直流電源20のマイナス極間の電圧を測定する非消耗電極アーク電圧測定回路11と、
前記トーチ5,8への給電量を測定する電流センサ16と、
該電流センサ16の検出値に基づき溶接電流を測定する溶接電流測定回路17と、
母材18と定電流式直流電源20のプラス極間の電圧を測定する消耗電極アーク電圧測定回路22と、
該消耗電極アーク電圧測定回路22で測定した消耗電極アーク電圧値(Vgma)に基づき、予め設定してある基準電圧と比較して定電流式直流電源20からの消耗電極アーク出力電流値を指示する電流値指示回路21と、
非消耗電極アーク電圧測定回路11で測定した非消耗電極アーク電圧値(Vgta)と溶接電流測定回路17で測定した溶接電流値との積である電力値と予め設定してある非消耗電極の電力値との比較により、非消耗電極側の溶接時の電力値が前記設定電力値になるように、非消耗電極溶接トーチ8のトーチ高さを調整して非消耗電極アーク6のアーク長を制御する非消耗電極アーク長調整回路10と、
非消耗電極アーク長調整回路10により作動されるスライダー9と、
を設けたことを特徴とする両面アーク溶接装置。 A consumable electrode welding torch 5 having a wire 2, a non-consumable electrode welding torch 8 having a tungsten electrode 7, and a constant current type DC power source 20 provided between the torches 5, 8 are provided. The electrode welding torch 8 is installed with the base material 18 sandwiched, the wire 2 of the consumable electrode welding torch 5 and the positive electrode of the constant current type DC power source 20 are connected, and the tungsten electrode 7 of the non-consumable electrode welding torch 8 and the constant current type. In a double-sided arc welding apparatus that connects the negative pole of the DC power source 20 and generates arcs 1 and 6 from both sides of the base material 18 for welding, respectively.
A non-consumable electrode arc voltage measuring circuit 11 for measuring the voltage between the negative electrode of the base material 18 and the constant current type DC power supply 20,
A current sensor 16 for measuring the amount of power supplied to the torches 5, 8;
A welding current measuring circuit 17 for measuring a welding current based on a detection value of the current sensor 16;
A consumable electrode arc voltage measuring circuit 22 for measuring the voltage between the base material 18 and the positive electrode of the constant current type DC power source 20;
Based on the consumable electrode arc voltage value (Vgma) measured by the consumable electrode arc voltage measuring circuit 22, the consumable electrode arc output current value from the constant current type DC power supply 20 is indicated in comparison with a preset reference voltage. A current value indicating circuit 21;
The power value that is the product of the non-consumable electrode arc voltage value (Vgta) measured by the non-consumable electrode arc voltage measurement circuit 11 and the welding current value measured by the welding current measurement circuit 17 and the preset power of the non-consumable electrode The arc length of the non-consumable electrode arc 6 is controlled by adjusting the torch height of the non-consumable electrode welding torch 8 so that the power value at the time of welding on the non-consumable electrode side becomes the set power value by comparison with the value. A non-consumable electrode arc length adjustment circuit 10,
A slider 9 actuated by a non-consumable electrode arc length adjustment circuit 10;
A double-sided arc welding apparatus characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005135779A JP2006312186A (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Arc length control method of double-side arc welding, and double-side arc welding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005135779A JP2006312186A (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Arc length control method of double-side arc welding, and double-side arc welding equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006312186A true JP2006312186A (en) | 2006-11-16 |
Family
ID=37533889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005135779A Withdrawn JP2006312186A (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Arc length control method of double-side arc welding, and double-side arc welding equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006312186A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104907674A (en) * | 2014-03-13 | 2015-09-16 | 南京理工大学 | Welding method and device of high-nitrogen austenitic stainless steel medium plate |
CN106180963A (en) * | 2015-04-30 | 2016-12-07 | 江南造船(集团)有限责任公司 | A kind of two-sided pair of GMAW welding method |
WO2017135080A1 (en) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Pulsed arc welding control method and pulsed arc welding device |
JP2018069337A (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | ヒュンダイ ウエルディング シーオー.,エルティディ. | Burn-back treatment control device and method in arc-welding time |
CN108296603A (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 南京理工大学 | The two-sided double arc vertical position welding fusion penetration control devices of one kind and its welding method |
CN110340491A (en) * | 2019-07-26 | 2019-10-18 | 电王精密电器(北京)有限公司 | A kind of welding control method, apparatus and system |
-
2005
- 2005-05-09 JP JP2005135779A patent/JP2006312186A/en not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104907674A (en) * | 2014-03-13 | 2015-09-16 | 南京理工大学 | Welding method and device of high-nitrogen austenitic stainless steel medium plate |
CN106180963A (en) * | 2015-04-30 | 2016-12-07 | 江南造船(集团)有限责任公司 | A kind of two-sided pair of GMAW welding method |
WO2017135080A1 (en) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Pulsed arc welding control method and pulsed arc welding device |
CN108472758A (en) * | 2016-02-04 | 2018-08-31 | 松下知识产权经营株式会社 | Pulse arc welding control method and pulse arc welding device |
JPWO2017135080A1 (en) * | 2016-02-04 | 2018-11-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Pulse arc welding control method and pulse arc welding apparatus |
EP3412396A4 (en) * | 2016-02-04 | 2019-03-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Pulsed arc welding control method and pulsed arc welding device |
US11090752B2 (en) | 2016-02-04 | 2021-08-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Pulsed arc welding control method and pulsed arc welding device |
US11813704B2 (en) | 2016-02-04 | 2023-11-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Pulsed arc welding control method and pulsed arc welding device |
JP2018069337A (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | ヒュンダイ ウエルディング シーオー.,エルティディ. | Burn-back treatment control device and method in arc-welding time |
CN108296603A (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 南京理工大学 | The two-sided double arc vertical position welding fusion penetration control devices of one kind and its welding method |
CN110340491A (en) * | 2019-07-26 | 2019-10-18 | 电王精密电器(北京)有限公司 | A kind of welding control method, apparatus and system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11638966B2 (en) | Short arc welding system | |
JP3933193B2 (en) | Consumable electrode arc welding machine | |
EP0868959A1 (en) | Pulse arc welding apparatus | |
JP2006312186A (en) | Arc length control method of double-side arc welding, and double-side arc welding equipment | |
EP3744460A1 (en) | Arc welding controlling method | |
JP5459703B2 (en) | Plasma MIG welding method | |
JP4890179B2 (en) | Plasma MIG welding method | |
JP6748555B2 (en) | Arc welding method and arc welding apparatus | |
JP4643161B2 (en) | Consumable electrode gas shielded arc welding method with constant current characteristics | |
US11090754B2 (en) | Arc welding control method | |
EP2576119B1 (en) | Short arc welding system | |
WO2021153011A1 (en) | Output control method for gas-shielded arc welding, welding system, welding power source, and welding control device | |
JP6969976B2 (en) | Arc welding equipment and arc welding method | |
JP2002079373A (en) | Method and device for controlling position of welding for high-frequency pulse arc welding | |
JP5557515B2 (en) | Plasma MIG welding method | |
JP2009045662A (en) | Welding power supply | |
JP6748556B2 (en) | Arc welding method and arc welding apparatus | |
JP5926589B2 (en) | Plasma MIG welding method | |
JP5495758B2 (en) | Plasma MIG welding method | |
JP5824221B2 (en) | Consumable electrode arc welding control method | |
JP5506580B2 (en) | Plasma MIG welding method | |
JPS6029587B2 (en) | Arc welding method | |
JPH10175067A (en) | Self-shielded arc welding method | |
JP2010012506A (en) | Pulsed arc welding output control method | |
JP2014184457A (en) | Output control method of welding electric power source |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |