JP2007216303A - Arc start control method - Google Patents

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Toshiro Uesono
敏郎 上園
Takeshi Miyagawa
剛 宮川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems in a consumable electrode gas shielded arc welding such that, in normal arc start control, there is a case where arc starting properties are inferior in accordance with welding conditions such as the kinds of welding wire and feeding rates, and, on the other hand, in retraction arc start control where, on an arc start, when welding wire is contacted with a base metal, the welding wire is slightly pulled back so as to securely generate an arc, and thereafter, it is fed once more, since the time required for the arc start per time is made longer, productive efficiency is reduced, and further, since the wear of consumables in a feed motor and a welding torch is severe, their exchanging intervals are made short. <P>SOLUTION: The control method comprises a retraction arc start control and a normal arc start control, thus an arc start is performed in such a manner that the retraction arc start control and the normal arc start control are changed by the operating program of a welding robot. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、消耗電極ガスシールドアーク溶接におけるアークスタート制御方法の改善に関する。   The present invention relates to an improvement of an arc start control method in consumable electrode gas shielded arc welding.

図１は、消耗電極ガスシールドアーク溶接を行うための溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して、各構成物について説明する。
溶接電源装置ＰＳは、外部に設けられた溶接開始回路ＡＳから溶接開始信号Ａｓが入力されると、溶接に適した溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力すると共に、溶接ワイヤ１を送給モータＷＭによって送給するための送給制御信号Ｆｃを出力する。上記の溶接開始回路ＡＳは、溶接トーチに取り付けられたトーチスイッチ、溶接工程を制御する制御装置内の回路等が相当する。溶接ワイヤ１は、送給モータＷＭに直結された送給ロール５が回転することによって、溶接トーチ４内のライナを通って送給されると共に、溶接トーチ４の先端に取り付けられたコンタクトチップ４ａから給電されて、溶接ワイヤ１と母材２との間にアークが発生して溶接が行われる。このとき、送給ロール５が正回転すると溶接ワイヤ１は母材２に近づく方向へ前進送給され、逆に、送給ロールが逆回転すると溶接ワイヤ１は母材２から離れる方向へ後退送給される。ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは、溶接ワイヤ１の先端と母材２との距離を表わし、アーク発生状態ではアーク長と略等しくなる。後述する従来技術１の通常アークスタート制御では、溶接ワイヤは前進送給のみ行われ、後述する従来技術２のリトラクトアークスタート制御では、溶接ワイヤは前進送給及び後退送給の両方がわれる。 FIG. 1 is a configuration diagram of a welding apparatus for performing consumable electrode gas shield arc welding. Hereinafter, each component will be described with reference to FIG.
When a welding start signal As is input from a welding start circuit AS provided outside, the welding power source device PS outputs a welding voltage Vw and a welding current Iw suitable for welding, and also feeds the welding wire 1 to the feed motor WM. The feed control signal Fc for feeding is output by The welding start circuit AS corresponds to a torch switch attached to the welding torch, a circuit in a control device that controls the welding process, and the like. The welding wire 1 is fed through a liner in the welding torch 4 as the feeding roll 5 directly connected to the feeding motor WM rotates, and the contact tip 4a attached to the tip of the welding torch 4 is used. Is fed, and an arc is generated between the welding wire 1 and the base material 2 to perform welding. At this time, when the feed roll 5 rotates forward, the welding wire 1 is fed forward in a direction approaching the base material 2, and conversely, when the feed roll rotates reversely, the welding wire 1 moves backward in a direction away from the base material 2. Be paid. The wire tip / base material distance Lw represents the distance between the tip of the welding wire 1 and the base material 2 and is substantially equal to the arc length in the arc generation state. In the normal arc start control of the prior art 1 to be described later, the welding wire is only forward fed, and in the retract arc start control of the prior art 2 to be described later, the welding wire is both forward fed and backward fed.

［従来技術１］
従来技術１は、溶接開始信号が入力されると溶接ワイヤを母材へ前進送給し、溶接ワイヤが母材に接触又は接近すると定常の溶接電流を通電して定常のアークを発生させるアークスタート制御方法（以下、通常アークスタート制御という）である。以下、図面を参照して通常アークスタート制御について説明する。 [Prior art 1]
In the prior art 1, when a welding start signal is input, the welding wire is fed forward to the base material, and when the welding wire contacts or approaches the base material, a steady welding current is supplied to generate a steady arc. This is a control method (hereinafter referred to as normal arc start control). The normal arc start control will be described below with reference to the drawings.

図２は、通常アークスタート制御の各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接開始信号Ａｓの時間変化を示し、同図（Ｂ）は送給制御信号Ｆｃの時間変化を示し、同図（Ｃ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｄ）はワイヤ先端・母材間距離Ｌｗの時間変化を示し、同図（Ｅ１）〜（Ｅ４）は各時刻におけるアーク発生部の状態を示す。   FIG. 2 is a timing chart of each signal of the normal arc start control. (A) shows the time change of the welding start signal As, (B) shows the time change of the feed control signal Fc, (C) shows the time change of the welding current Iw, (D) shows the time change of the wire tip / base material distance Lw, and FIGS. (E1) to (E4) show the state of the arc generating portion at each time.

(1) 時刻ｔ１〜ｔ２の期間
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、溶接開始信号Ａｓが入力（Ｈｉｇｈレベル）されると、同図（Ｂ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は初期送給速度設定値Ｆsiとなり、後述する定常送給速度設定値Ｆｓよりも遅い速度で溶接ワイヤの送給が開始される。同時に、図示していないが、溶接電源装置の出力も開始されて、溶接ワイヤと母材との間に溶接電圧が印加する。この期間中は、同図（Ｄ）に示すように、ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは上記の初期送給速度設定値Ｆsiに相当する速度で徐々に短くなる。 (1) Period from time t1 to t2 When the welding start signal As is input (High level) at time t1, as shown in FIG. 5A, feeding control is performed as shown in FIG. The value of the signal Fc becomes the initial feeding speed setting value Fsi, and feeding of the welding wire is started at a speed slower than a steady feeding speed setting value Fs described later. At the same time, although not shown, the output of the welding power source is also started, and a welding voltage is applied between the welding wire and the base material. During this period, as shown in FIG. 4D, the wire tip / base material distance Lw gradually decreases at a speed corresponding to the initial feed speed set value Fsi.

(2) 時刻ｔ２以降の期間
時刻ｔ２において、同図（Ｅ２）に示すように、溶接ワイヤの先端が母材に接触するか又は非常に短い距離まで接近すると、同図（Ｅ３）に示すように、アーク３が発生し、同図（Ｃ）に示すように、定常の溶接電流が通電する。これに応動して、同図（Ｂ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は定常送給速度設定値Ｆｓとなり、溶接ワイヤはこの設定値に相当する速度で送給される。そして、同図（Ｄ）に示すように、アーク長（ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗ）は、時刻ｔ２〜ｔ３の過渡的な期間を経て、同図（Ｅ４）に示すように、適正な定常アーク長になる。 (2) Period after time t2 At time t2, as shown in Fig. (E2), when the tip of the welding wire comes into contact with the base material or approaches a very short distance, as shown in Fig. (E3). Then, arc 3 is generated, and a steady welding current is applied as shown in FIG. In response to this, as shown in FIG. 5B, the value of the feed control signal Fc becomes the steady feed speed set value Fs, and the welding wire is fed at a speed corresponding to this set value. And as shown in the figure (D), the arc length (distance Lw between the tip of the wire and the base metal) is appropriate as shown in the figure (E4) through a transitional period from the time t2 to the time t3. It becomes the steady arc length.

上述した通常アークスタート制御によって、消耗電極ガスシールドアーク溶接のアークスタートは行われる。しかしながら、溶接ワイヤの材質がアルミニウム又はステンレス鋼である場合には、この通常アークスタート制御ではアークスタート直後にアーク切れ又は長期間の短絡状態が発生しやすく、不良なアークスタートとなりやすいことが知れれている。また、溶接ワイヤの材質が鉄鋼である場合にはアークスタート性はほぼ良好であるが、溶接ワイヤの直径が０．８〜１．０［mm］と細いとき及び１．６［mm］と太いときには、直径が１．２［mm］のときに比べてアークスタート性は悪い。さらに、溶接電流値が低い（送給速度が遅い）ときにもアークスタート性は悪くなる。すなわち、通常アークスタート制御では、溶接ワイヤの種類（材質及び直径）、送給速度等の溶接条件によってはアークスタート性が悪くなる場合がある。この問題を解決するために、以下に説明する従来技術２のリトラクトアークスタート制御が提案されている。   The arc start of the consumable electrode gas shield arc welding is performed by the normal arc start control described above. However, when the material of the welding wire is aluminum or stainless steel, it is known that in this normal arc start control, an arc break or a short-circuit state is likely to occur immediately after the arc start, and a defective arc start is likely to occur. ing. In addition, when the material of the welding wire is steel, the arc start property is almost good, but when the diameter of the welding wire is as thin as 0.8 to 1.0 [mm] and as thick as 1.6 [mm]. Sometimes, the arc start performance is worse than when the diameter is 1.2 [mm]. Furthermore, the arc start performance is also deteriorated when the welding current value is low (the feeding speed is slow). That is, in the normal arc start control, the arc start performance may be deteriorated depending on the welding conditions such as the type (material and diameter) of the welding wire and the feeding speed. In order to solve this problem, the retract arc start control of prior art 2 described below has been proposed.

［従来技術２］
図３は、リトラクトアークスタート制御の各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接開始信号Ａｓの時間変化を示し、同図（Ｂ）は送給制御信号Ｆｃの時間変化を示し、同図（Ｃ）は溶接ワイヤ・母材間の短絡状態を判別する短絡判別信号Ｓｄの時間変化を示し、同図（Ｄ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｅ）はワイヤ先端・母材間距離Ｌｗの時間変化を示し、同図（Ｆ１）〜（Ｆ５）は各時刻におけるアーク発生部の状態を示す。同図において、時刻ｔ１〜ｔ２の期間中の動作は、前述した図２と同様であるので、説明は省略する。以下、時刻ｔ２以降の期間の動作について同図を参照して説明する。 [Prior Art 2]
FIG. 3 is a timing chart of each signal of the retract arc start control. (A) shows the time change of welding start signal As, (B) shows the time change of feed control signal Fc, and (C) shows the short-circuit state between the welding wire and the base metal. (D) shows the time change of the welding current Iw, FIG. (E) shows the time change of the distance Lw between the wire tip and the base material, and FIG. ) To (F5) indicate the state of the arc generating portion at each time. In the figure, the operation during the period from time t1 to t2 is the same as that in FIG. Hereinafter, the operation in the period after time t2 will be described with reference to FIG.

(1) 時刻ｔ２〜ｔ３の期間
時刻ｔ１〜ｔ２の期間中に初期送給速度設定値Ｆsiに相当する速度で溶接ワイヤが母材へ前進送給されて、時刻ｔ２において、同図（Ｆ２）に示すように、溶接ワイヤの先端が母材に接触すると、同図（Ｄ）に示すように、数［Ａ］〜数十［Ａ］程度に予め定めた初期電流Ｉｓが通電する。これに応動して、同図（Ｂ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は予め定めた負の値の後退送給速度設定値Ｆsrに変化し、溶接ワイヤはこの設定値に相当する速度で母材から後退送給される。ここで、送給制御信号Ｆｃの値が正の値であるときは溶接ワイヤは前進送給され、負の値であるときは後退送給される。同時に時刻ｔ２において、同図（Ｃ）に示すように、溶接ワイヤと母材とが接触状態になるので、短絡判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベル（短絡）に変化する。この期間中、溶接ワイヤは後退送給されるが、送給モータが正回転から逆回転へと切り換わるための時間遅れ及び溶接トーチの曲がりによる溶接ワイヤの遊び分を後退送給するための時間遅れによって、同図（Ｅ）に示すように、ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは０［mm］で接触した状態のままである。 (1) Period from time t2 to t3 During the period from time t1 to t2, the welding wire is fed forward to the base material at a speed corresponding to the initial feed speed setting value Fsi, and at time t2, FIG. As shown in FIG. 2, when the tip of the welding wire comes into contact with the base material, an initial current Is predetermined in the range of several [A] to several tens [A] is applied as shown in FIG. In response to this, as shown in FIG. 5B, the value of the feed control signal Fc changes to a predetermined reverse feed speed setting value Fsr, and the welding wire corresponds to this set value. It is fed backwards from the base material at a speed to do. Here, when the value of the feed control signal Fc is a positive value, the welding wire is fed forward, and when it is a negative value, it is fed backward. At the same time, at time t2, as shown in FIG. 5C, the welding wire and the base material are brought into contact with each other, so that the short circuit determination signal Sd changes to the high level (short circuit). During this period, the welding wire is fed backward, but the time for the feeding motor to switch from forward rotation to reverse rotation and the time for backward feeding of the play of the welding wire due to the bending of the welding torch. Due to the delay, the wire tip / base material distance Lw remains in contact with 0 [mm] as shown in FIG.

(2) 時刻ｔ３〜ｔ４の期間
時刻ｔ３において、同図（Ｆ３）に示すように、上記の後退送給によってワイヤ先端が母材から離れると、初期電流Ｉｓが通電する初期アーク３ａが発生する。このとき、同図（Ｃ）に示すように、短絡判別信号Ｓｄは上記の初期アーク３ａの発生を判別するが予め定めたオフディレイの遅延時間Ｔｄが経過する時刻ｔ４までＨｉｇｈレベルのままであるために、この期間中は後退送給が継続され、同図（Ｅ）に示すように、ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは時間経過と共に長くなる。 (2) Period from time t3 to t4 At time t3, as shown in FIG. 5F3, when the wire tip is separated from the base metal by the above-described backward feeding, an initial arc 3a in which the initial current Is is energized is generated. . At this time, as shown in FIG. 5C, the short circuit determination signal Sd determines the occurrence of the initial arc 3a, but remains at the high level until time t4 when the predetermined off-delay delay time Td elapses. Therefore, during this period, the backward feeding is continued, and the distance Lw between the wire tip and the base material becomes longer with time as shown in FIG.

(3) 時刻ｔ４以降の期間
時刻ｔ４において、同図（Ｃ）に示すように、遅延時間Ｔｄが経過して短絡判別信号ＳｄがＬｏｗレベルになると、同図（Ｂ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は予め定めた正の値の定常送給速度設定値Ｆｓに変化し、溶接ワイヤはこの設定値に相当する速度で再び前進送給される。同時に、同図（Ｄ）に示すように、定常の溶接電流が通電し、時刻ｔ５に至って、同図（Ｅ）に示すように、ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは定常のアーク長となり、同図（Ｆ５）に示すように、定常のアーク３ｂへ移行する。 (3) Period after time t4 At time t4, when the delay time Td elapses and the short circuit determination signal Sd becomes low level as shown in FIG. The value of the feeding control signal Fc changes to a predetermined positive steady feeding speed set value Fs, and the welding wire is fed forward again at a speed corresponding to this set value. At the same time, as shown in FIG. 4D, a steady welding current is applied, and at time t5, as shown in FIG. 5E, the wire tip / base material distance Lw becomes a steady arc length, As shown in FIG. 5F5, the process proceeds to the steady arc 3b.

上述したように、リトラクトアークスタート制御では、溶接ワイヤの先端を一度母材に接触させた後に、溶接ワイヤを後退送給させて初期アークを確実に発生させ、再び溶接ワイヤを前進送給して定常のアークへと移行させる。この方法によれば、溶接ワイヤの材質、直径、送給速度等の溶接条件に係わりなく常に良好なアークスタート性を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。   As described above, in the retract arc start control, the tip of the welding wire is once brought into contact with the base material, and then the welding wire is fed backward to reliably generate the initial arc, and the welding wire is fed forward again. Transition to a steady arc. According to this method, a good arc start property can always be obtained regardless of welding conditions such as the material, diameter, feed rate, etc. of the welding wire (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２-１７８１４５号公報JP 2002-178145 A

前述したように、従来技術１の通常アークスタート制御では、溶接ワイヤの材質がアルミニウム又はステンレス鋼である場合、溶接ワイヤの直径が１．２［mm］よりも細いか又は太い場合及び送給速度が遅く溶接電流平均値が低い場合には、アークスタート性が悪いために、アークスタート失敗による溶接作業の中断、溶接品質の悪化等が発生する場合があった。   As described above, in the normal arc start control of the prior art 1, when the material of the welding wire is aluminum or stainless steel, the diameter of the welding wire is smaller or larger than 1.2 [mm] and the feeding speed However, when the welding current average value is low and the arc start property is low, the welding operation may be interrupted due to the arc start failure, and the welding quality may be deteriorated.

また、前述したように、従来技術２のリトラクトアークスタート制御では、溶接ワイヤの材質、直径、送給速度等の溶接条件に係わりなく常に良好なアークスタート性を得ることができる。しかしながら、このリトラクトアークスタート制御には以下の解決課題がある。
(1) アークスタートに要する時間が長い
通常アークスタート制御では、図２で前述したように、時刻ｔ２において溶接ワイヤが母材と接触した後、時刻ｔ３において定常のアーク状態になり、接触後のアークスタートに要する時間は、時刻ｔ２〜ｔ３の期間となる。これに対して、リトラクトアークスタート制御では、図３で前述したように、時刻ｔ２において溶接ワイヤが母材と接触した後、時刻ｔ２〜ｔ４の後退送給の期間及び時刻ｔ４〜ｔ５の定常のアークへの移行期間が必要であるために、接触後のアークスタートに要する時間は、時刻ｔ２〜ｔ５となり、通常アークスタート制御時よりも長くなる。ところで、自動車、電子機器等の部品の溶接においては、短い溶接長の溶接個所を１つのワークに対して多数回行う場合が多い。このようなワークを溶接する場合には、１回当りのアークスタートに要する時間が長くなると生産効率が低下する。したがって、リトラクトアークスタート制御は通常アークスタート制御に比べてアークスタートに要する時間が長くかかるために、生産効率が低下するという問題がある。 Further, as described above, in the retract arc start control of the prior art 2, it is possible to always obtain a good arc start performance regardless of the welding conditions such as the material of the welding wire, the diameter, and the feeding speed. However, this retract arc start control has the following problems to be solved.
(1) The time required for the arc start is long In the normal arc start control, as described above with reference to FIG. 2, after the welding wire comes into contact with the base material at time t2, a steady arc state is reached at time t3. The time required for the arc start is a period of time t2 to t3. On the other hand, in the retract arc start control, as described above with reference to FIG. 3, after the welding wire comes into contact with the base material at the time t2, the period of the backward feeding at the time t2 to t4 and the steady feeding at the time t4 to t5 are performed. Since the transition period to the arc is necessary, the time required for the arc start after the contact is from time t2 to t5, which is longer than that during the normal arc start control. By the way, in welding parts such as automobiles and electronic devices, a welding portion having a short welding length is often performed many times for one workpiece. In the case of welding such a workpiece, the production efficiency decreases as the time required for each arc start increases. Therefore, the retract arc start control has a problem that the production efficiency is lowered because it takes a longer time to start the arc than the normal arc start control.

(2) 送給モータ及び溶接トーチの消耗部品の耐用寿命が短くなる
リトラクトアークスタート制御では、図３で前述したように、時刻ｔ１〜ｔ２の期間中は送給モータを正回転させて溶接ワイヤを前進送給させ、続く時刻ｔ２〜ｔ４の期間中は送給モータを逆回転させて溶接ワイヤを後退送給させ、続く時刻ｔ４以降の期間中は再び送給モータを正回転させて溶接ワイヤを前進送給させる。このように、１回のアークスタートごとに送給モータは正／逆回転を繰り返すことになるために、正回転だけを行う通常アークスタート制御に比べて耐用寿命は短くなる。また、アークスタートごとに溶接ワイヤの前進／後退送給を繰り返すために、溶接トーチ内に挿入された溶接ワイヤを通すためのコイルライナ、溶接トーチ先端に取り付けられた溶接ワイヤに給電するためのコンタクトチップ等の消耗部品の摩耗が早くなり、交換周期が短くなる。上述したように、リトラクトアークスタート制御では、送給モータ及び溶接トーチの消耗部品（以下、消耗部品等という）の耐用寿命が短くなるために、短い周期で交換する必要があり、そのための経費及び交換作業時間の増大が問題であった。
そこで、本発明では、上述した通常アークスタート制御及びリトラクトアークスタート制御の課題を解決するためのアークスタート制御方法を提供する。 (2) The service life of the consumable parts of the feed motor and welding torch is shortened. In the retract arc start control, as described above with reference to FIG. Is fed forward, the feed motor is reversely rotated during the subsequent period of time t2 to t4, the welding wire is fed backward, and the feed motor is rotated forward again during the subsequent period of time t4 and thereafter. To feed forward. In this way, since the feed motor repeats forward / reverse rotation for each arc start, the service life is shortened as compared with the normal arc start control in which only forward rotation is performed. Also, in order to repeat forward / backward feeding of the welding wire at each arc start, a coil liner for passing the welding wire inserted into the welding torch, and a contact for supplying power to the welding wire attached to the tip of the welding torch Wear of consumable parts such as chips is accelerated and the replacement cycle is shortened. As described above, in the retract arc start control, the consumable parts of the feed motor and the welding torch (hereinafter referred to as consumable parts) have a short service life. Increased replacement work time was a problem.
Therefore, the present invention provides an arc start control method for solving the above-mentioned problems of the normal arc start control and the retract arc start control.

上述した課題を解決するために、第１の発明は、溶接の開始に際して、溶接ワイヤを母材に一旦接触させた後に引き離し、この引き離しによって初期アークを発生させた後に定常アークへと移行させるリトラクトアークスタート制御と、溶接ワイヤを母材に接触又は接近させて定常アークを発生させる通常アークスタート制御とを備え、
溶接個所に応じて前記リトラクトアークスタート制御と前記通常アークスタート制御とを切り換えてアークスタートさせる消耗電極ガスシールドアーク溶接のアークスタート制御方法である。 In order to solve the above-described problem, the first invention is a retract in which a welding wire is once brought into contact with a base material at the start of welding and then separated, and an initial arc is generated by this separation and then a transition to a steady arc is performed. Arc start control and normal arc start control for generating a steady arc by contacting or approaching the welding wire to the base metal,
This is an arc start control method of consumable electrode gas shield arc welding in which the arc start is performed by switching between the retract arc start control and the normal arc start control in accordance with the welding location.

第２の発明は、溶接ロボットを用いた溶接の開始に際して、溶接ワイヤを母材に一旦接触させた後に引き離し、この引き離しによって初期アークを発生させた後に定常アークへと移行させるリトラクトアークスタート制御と、溶接ワイヤを母材に接触又は接近させて定常アークを発生させる通常アークスタート制御とを備え、
前記溶接ロボットの作業プログラムによって前記リトラクトアークスタート制御と前記通常アークスタート制御とを切り換えてアークスタートさせる消耗電極ガスシールドアーク溶接のアークスタート制御方法である。 The second invention is a retract arc start control for starting welding using a welding robot, bringing the welding wire into contact with the base material and then separating it, generating an initial arc by this separation and then shifting to a steady arc. A normal arc start control for generating a steady arc by bringing the welding wire into contact with or close to the base material, and
This is an arc start control method for consumable electrode gas shielded arc welding in which the arc is started by switching between the retract arc start control and the normal arc start control according to a work program of the welding robot.

第３の発明は、溶接の開始に際して、溶接ワイヤを母材に一旦接触させた後に引き離し、この引き離しによって初期アークを発生させた後に定常アークへと移行させるリトラクトアークスタート制御と、溶接ワイヤを母材に接触又は接近させて定常アークを発生させる通常アークスタート制御とを備え、
溶接ワイヤの先端部の温度によって前記リトラクトアークスタート制御と前記通常アークスタート制御とを切り換えてアークスタートさせる消耗電極ガスシールドアーク溶接のアークスタート制御方法である。 According to a third aspect of the present invention, at the start of welding, the welding wire is once brought into contact with the base material and then pulled away. After the initial arc is generated by this separation, the retract arc start control is performed, and the welding wire is moved to the steady arc. With normal arc start control to generate a steady arc by contacting or approaching the material,
This is an arc start control method of consumable electrode gas shield arc welding in which the arc is started by switching between the retract arc start control and the normal arc start control according to the temperature of the tip of the welding wire.

上記第１の発明によれば、溶接個所に応じて通常アークスタート制御又はリトラクトアークスタート制御を選択することができるので、。良好なアークスタート性と生産効率の向上及び消耗部品等の長期化との両方の効果を得ることができる。   According to the first aspect of the invention, normal arc start control or retract arc start control can be selected according to the welding location. It is possible to obtain the effects of both good arc start performance, improvement in production efficiency, and prolonged use of consumable parts.

上記第２の発明によれば、溶接ロボットの作業プログラムによって
通常アークスタート制御又はリトラクトアークスタート制御を選択することができるので、。良好なアークスタート性と生産効率の向上及び消耗部品等の長期化との両方の効果を得ることができる。 According to the second aspect of the invention, normal arc start control or retract arc start control can be selected by the work program of the welding robot. It is possible to obtain the effects of both good arc start performance, improvement in production efficiency, and prolonged use of consumable parts.

上記第３の発明によれば、溶接ワイヤの先端部の温度によって通常アークスタート制御又はリトラクトアークスタート制御を選択することができるので、。良好なアークスタート性と生産効率の向上及び消耗部品等の長期化との両方の効果を得ることができる。   According to the third aspect of the invention, normal arc start control or retract arc start control can be selected depending on the temperature of the tip of the welding wire. It is possible to obtain the effects of both good arc start performance, improvement in production efficiency, and prolonged use of consumable parts.

以下に、本発明の実施の形態の例として、実施例１〜５について図面を参照して説明する。
［実施例１］
実施例１の発明は、リトラクトアークスタート制御と通常アークスタート制御とを備え、溶接ワイヤの種類、送給速度等の溶接条件に応じて選択されるアークスタート選択信号Ｓｃによって上記リトラクトアークスタート制御と上記通常アークスタート制御とを切り換えてアークスタートさせるアークスタート制御方法である。例えば、母材の材質がアルミニウム又はステンレス鋼である場合にはアークスタート性が悪いために、アークスタート選択信号をＨｉｇｈレベルに設定してリトラクトアークスタート制御を選択する。また、母材の材質が鉄鋼である場合にはアークスタート性は良好なので、生産効率の向上及び消耗部品等の長寿命化のために、アークスタート選択信号ＳｃをＬｏｗレベルに設定して通常アークスタート制御を選択する。さらには、母材の材質が鉄鋼であり、２個所の溶接個所の一方は送給速度が遅く（溶接電流平均値が低く）、もう一方の溶接個所の送給速度が速い（溶接電流平均値が高い）場合には、前者の溶接個所を溶接するときにはアークスタート選択信号ＳｃをＨｉｇｈレベルに設定してリトラクトアークスタート制御を選択してアークスタート性を良好にし、後者の溶接個所を溶接するときにはアークスタート性は良好なので、生産効率の向上及び消耗部品等の長寿命化のために、アークスタート選択信号ＳｃをＬｏｗレベルに設定して通常アークスタート制御を選択する。さらには、母材の溶接個所の溶接品質の要求レベルに応じて、非常に高い品質を求められている場合にはアークスタート選択信号ＳｃをＨｉｇｈレベルに設定してリトラクトアークスタート制御を選択し、そうでない場合にはアークスタート選択信号ＳｃをＬｏｗレベルに設定して通常アークスタート制御を選択することもできる。以下、実施例１の発明について、図面を参照して詳細に説明する。 Examples 1 to 5 will be described below with reference to the drawings as examples of embodiments of the present invention.
[Example 1]
The invention of Embodiment 1 includes retract arc start control and normal arc start control, and the above-described retract arc start control by an arc start selection signal Sc selected according to welding conditions such as the type of welding wire and the feeding speed. This is an arc start control method in which an arc start is performed by switching the normal arc start control. For example, when the material of the base material is aluminum or stainless steel, since the arc start property is poor, the arc start selection signal is set to the high level and the retract arc start control is selected. In addition, since the arc start performance is good when the base material is steel, the arc start selection signal Sc is set to a low level to improve the production efficiency and extend the life of consumable parts. Select start control. Furthermore, the base material is steel, one of the two welding locations has a slow feeding speed (low average welding current), and the other welding location has a high feeding speed (average welding current) When welding the former welding point, the arc start selection signal Sc is set to a high level and the retraction arc start control is selected to improve the arc start property, and when the latter welding point is welded. Since the arc start performance is good, the normal arc start control is selected by setting the arc start selection signal Sc to the low level in order to improve production efficiency and extend the life of consumable parts. Further, according to the required level of the welding quality of the base metal welding point, when very high quality is required, the arc start selection signal Sc is set to the high level and the retract arc start control is selected. Otherwise, the arc start selection signal Sc can be set to a low level to select normal arc start control. Hereinafter, the invention of Example 1 will be described in detail with reference to the drawings.

図４は、実施例１の発明を実施するための溶接電源装置ＰＳのブロック図である。以下、同図を参照して説明する。
出力制御回路ＩＮＶは、商用電源（３相２００［Ｖ］等）を入力として、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御、サイリスタ制御等の出力制御を行い、溶接に適した溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。 FIG. 4 is a block diagram of a welding power source apparatus PS for carrying out the invention of the first embodiment. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
The output control circuit INV receives a commercial power supply (three-phase 200 [V], etc.) as input and performs output control such as inverter control and thyristor control according to a drive signal Dv described later, and a welding current Iw and welding voltage Vw suitable for welding. Is output.

溶接開始回路ＡＳは、溶接トーチ、溶接工程制御装置等に設けられて、溶接開始信号Ａｓを出力する。電流検出回路ＩＤは、溶接電流Ｉｗを検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。通電判別回路ＣＤは、上記の電流検出信号Ｉｄを入力として、溶接電流Ｉｗが通電しているときにはＨｉｇｈレベルとなり、通電していないときにはＬｏｗレベルとなる通電判別信号Ｃｄを出力する。初期送給速度設定回路ＦＳＩは、予め定めた初期送給速度設定信号Ｆsiを出力する。送給速度切換回路ＳＦは、上記の通電判別信号ＣｄがＬｏｗレベル（非通電）のときはａ側に切り換わり上記の初期送給速度設定信号Ｆsiを送給速度制御設定信号Ｆscとして出力し、Ｈｉｇｈレベル（通電）のときはｂ側に切り換わり後述する後退／定常送給速度設定信号Ｓｒを送給速度制御設定信号Ｆscとして出力する。定常送給速度設定回路ＦＳは、予め定めた定常送給速度設定信号Ｆｓを出力する。後退送給速度設定回路ＦＳＲは、予め定めた後退送給速度設定信号Ｆsrを出力する。   The welding start circuit AS is provided in a welding torch, a welding process control device, etc., and outputs a welding start signal As. The current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs a current detection signal Id. The energization determination circuit CD receives the current detection signal Id and outputs an energization determination signal Cd that is at a high level when the welding current Iw is energized and is at a low level when the energization is not energized. The initial feed speed setting circuit FSI outputs a predetermined initial feed speed setting signal Fsi. The feed speed switching circuit SF switches to the a side when the energization determination signal Cd is at a low level (non-energization), and outputs the initial feed speed setting signal Fsi as the feed speed control setting signal Fsc. When the level is high (energization), the mode is switched to the b side, and a backward / steady feed speed setting signal Sr described later is output as the feed speed control setting signal Fsc. The steady feeding speed setting circuit FS outputs a predetermined steady feeding speed setting signal Fs. The reverse feed speed setting circuit FSR outputs a predetermined reverse feed speed setting signal Fsr.

点線で示すアークスタート選択回路ＳＣは、通常アークスタート制御を選択したときはＬｏｗレベルとなり、リトラクトアークスタート制御を選択したときはＨｉｇｈレベルとなるアークスタート選択信号Ｓｃを出力する。電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗを検出して電圧検出信号Ｖｄを出力する。短絡判別回路ＳＤは、図３（Ｃ）で前述したように、上記の電圧検出信号Ｖｄの値によって、短絡の発生を判別した時点からアークの発生を判別した後に遅延時間Ｔｄが経過した時点までの間Ｈｉｇｈレベルとなる短絡判別信号Ｓｄを出力する。論理積回路ＡＮＤは、上記のアークスタート選択信号Ｓｃ及び上記の短絡判別信号Ｓｄを入力として、論理積信号Ａndを出力する。後退／定常送給速度切換回路ＳＲは、上記の論理積信号ＡndがＬｏｗレベルのときはａ側に切り換わり上記の定常送給速度設定信号Ｆｓを後退／定常送給速度設定信号Ｓｒとして出力し、Ｈｉｇｈレベルのときはｂ側に切り換わり上記の後退送給速度設定信号Ｆsrを後退／定常送給速度設定信号Ｓｒとして出力する。   The arc start selection circuit SC indicated by a dotted line outputs an arc start selection signal Sc which is at a low level when the normal arc start control is selected and is at a high level when the retract arc start control is selected. The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a voltage detection signal Vd. As described above with reference to FIG. 3C, the short circuit determination circuit SD determines from the time when the occurrence of a short circuit is determined to the time when the delay time Td has elapsed after determining the occurrence of an arc based on the value of the voltage detection signal Vd. During this period, a short circuit determination signal Sd that is at a high level is output. The logical product circuit AND receives the arc start selection signal Sc and the short circuit determination signal Sd, and outputs a logical product signal And. The reverse / steady feed speed switching circuit SR switches to the a side when the logical product signal And is at the Low level, and outputs the above-mentioned steady feed speed setting signal Fs as the reverse / steady feed speed setting signal Sr. When it is at the High level, it switches to the b side and outputs the reverse feed speed setting signal Fsr as the reverse / steady feed speed setting signal Sr.

ここで、上記のアークスタート選択信号Ｓｃの設定値によって、上記の送給速度制御設定信号Ｆscの値がどのように変化するかを以下にまとめる。
(1) アークスタート選択信号ＳｃがＬｏｗレベル（通常アークスタート制御）のとき（前述した図２の動作と同一）
論理積信号Ａndは常にＬｏｗレベルになるので、後退／定常送給速度設定信号Ｓｒは常に定常送給速度設定信号Ｆｓとなる。そして、送給速度制御設定信号Ｆscは、通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベル（通電）に変化する時点（図２の時刻ｔ２）までは初期送給速度設定信号Ｆsiとなり、変化時点以降は定常送給速度設定信号Ｆｓとなる。 Here, how the value of the feed speed control setting signal Fsc changes according to the set value of the arc start selection signal Sc will be summarized below.
(1) When the arc start selection signal Sc is at a low level (normal arc start control) (same as the operation of FIG. 2 described above)
Since the logical product signal And is always at the low level, the reverse / steady feed speed setting signal Sr is always the steady feed speed setting signal Fs. The feed speed control setting signal Fsc becomes the initial feed speed setting signal Fsi until the time when the energization determination signal Cd changes to the high level (energization) (time t2 in FIG. 2), and after that time the steady feed This is the speed setting signal Fs.

(2) アークスタート選択信号ＳｃがＨｉｇｈレベル（リトラクトアークスタート制御）のとき（前述した図３の動作と同一）
通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベル（通電）に変化する時点（図３の時刻ｔ２）までは、送給速度制御設定信号Ｆscは初期送給速度設定信号Ｆsiとなる。続いて、短絡判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベル（短絡）に変化（図３の時刻ｔ２）すると、論理積信号ＡndはＨｉｇｈレベルに変化するので、送給速度制御設定信号Ｆscは後退送給速度設定信号Ｆsrとなる。続いて、短絡判別信号ＳｄがＬｏｗレベルに変化（図３の時刻ｔ４）すると、論理積信号ＡndはＬｏｗレベルに変化するので、送給速度制御設定信号Ｆscは定常送給速度設定信号Ｆｓとなる。 (2) When the arc start selection signal Sc is at a high level (retract arc start control) (the same operation as in FIG. 3 described above).
The feed speed control setting signal Fsc becomes the initial feed speed setting signal Fsi until the time when the energization determination signal Cd changes to the high level (energization) (time t2 in FIG. 3). Subsequently, when the short circuit determination signal Sd changes to the high level (short circuit) (time t2 in FIG. 3), the logical product signal And changes to the high level, so that the feed speed control setting signal Fsc is the reverse feed speed setting signal. Fsr. Subsequently, when the short circuit determination signal Sd changes to the low level (time t4 in FIG. 3), the AND signal And changes to the low level, so that the feed speed control setting signal Fsc becomes the steady feed speed setting signal Fs. .

送給制御回路ＦＣは、溶接開始信号ＡｓがＨｉｇｈレベル（開始）であるときには、上記の送給速度制御設定信号Ｆscに相当する速度で溶接ワイヤを送給するための送給制御信号Ｆｃを送給モータＷＭへ出力する。   The feed control circuit FC sends a feed control signal Fc for feeding the welding wire at a speed corresponding to the feed speed control setting signal Fsc when the welding start signal As is at a high level (start). Output to feed motor WM.

電圧設定回路ＶＳは、予め定めた電圧設定信号Ｖｓを出力する。初期電流設定回路ＩＳＩは、予め定めた初期電流設定信号Ｉsiを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の電圧設定信号Ｖｓと電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。この電圧誤差増幅回路ＥＶのフィードバック制御によって、溶接電源装置の外部特性は定常の溶接電流を通電するための定電圧特性となる。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の初期電流設定信号Ｉsiと電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。この電流誤差増幅回路ＥＩのフィードバック制御によって、外部特性は初期電流Ｉｓを通電するための定電流特性となる。   The voltage setting circuit VS outputs a predetermined voltage setting signal Vs. The initial current setting circuit ISI outputs a predetermined initial current setting signal Isi. The voltage error amplification circuit EV amplifies an error between the voltage setting signal Vs and the voltage detection signal Vd and outputs a voltage error amplification signal Ev. By the feedback control of the voltage error amplification circuit EV, the external characteristic of the welding power source device becomes a constant voltage characteristic for supplying a steady welding current. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the initial current setting signal Isi and the current detection signal Id and outputs a current error amplification signal Ei. By the feedback control of the current error amplifier circuit EI, the external characteristic becomes a constant current characteristic for supplying the initial current Is.

フリップフロップ回路ＦＦは、アークスタート選択信号Ｓｃを禁止端子に入力し、溶接開始信号Ａｓをセット（Ｓ）端子に入力し、短絡判別信号Ｓｄをリセット（Ｒ）端子に入力して、切換信号Ｆｆを出力する。アークスタート選択信号ＳｃがＬｏｗレベル（通常アークスタート制御）のときには、切換信号Ｆｆは常にＬｏｗレベルになる。他方、アークスタート選択信号ＳｃがＨｉｇｈレベル（リトラクトアークスタート制御）のときには、溶接開始信号ＡｓがＨｉｇｈレベル（開始）に変化した時点から短絡判別信号ＳｄがＬｏｗレベルに変化する時点までの期間（図３の時刻ｔ１〜ｔ４）は、Ｈｉｇｈレベルになる。外部特性切換回路ＳＰは、上記の切換信号ＦｆがＬｏｗレベルのときには電圧誤差増幅信号Ｅｖを誤差増幅信号Ｅａとして出力し、Ｈｉｇｈレベルのときには電流誤差増幅信号Ｅｉを誤差増幅信号Ｅａとして出力する。   The flip-flop circuit FF inputs the arc start selection signal Sc to the prohibit terminal, inputs the welding start signal As to the set (S) terminal, inputs the short circuit determination signal Sd to the reset (R) terminal, and switches the switching signal Ff. Is output. When the arc start selection signal Sc is at the low level (normal arc start control), the switching signal Ff is always at the low level. On the other hand, when the arc start selection signal Sc is at the high level (retract arc start control), the period from the time when the welding start signal As changes to the high level (start) to the time when the short circuit determination signal Sd changes to the low level (see FIG. 3 at time t1 to t4) becomes a high level. The external characteristic switching circuit SP outputs the voltage error amplification signal Ev as the error amplification signal Ea when the switching signal Ff is at the Low level, and outputs the current error amplification signal Ei as the error amplification signal Ea when the switching signal Ff is at the High level.

アークスタート選択信号ＳｃがＬｏｗレベル（通常アークスタート制御）のときには、電圧誤差増幅信号Ｅｖが常に選択されて定電圧特性が形成される。したがって、図２で前述したように、時刻ｔ２において溶接ワイヤが母材に接触すると、電圧設定信号Ｖｓに対応する定電圧特性によって定常の溶接電流が通電する。他方、アークスタート選択信号ＳｃがＨｉｇｈレベル（リトラクトアークスタート制御）のときには、図３の時刻ｔ１〜ｔ４の期間中は電流誤差増幅信号Ｅｉが選択されて定電流特性を形成する。したがって、溶接開始信号Ａｓが入力された時点からアークが発生して遅延時間Ｔｄが経過する時点までの図３の時刻ｔ１〜ｔ４の期間中は、初期電流Ｉｓを通電するために定電流特性を形成し、それ以降の期間中は定電圧特性を形成して定常の溶接電流を通電する。   When the arc start selection signal Sc is at a low level (normal arc start control), the voltage error amplification signal Ev is always selected to form a constant voltage characteristic. Therefore, as described above with reference to FIG. 2, when the welding wire contacts the base material at time t <b> 2, a steady welding current is applied with a constant voltage characteristic corresponding to the voltage setting signal Vs. On the other hand, when the arc start selection signal Sc is at a high level (retract arc start control), the current error amplification signal Ei is selected during the period from time t1 to t4 in FIG. 3 to form a constant current characteristic. Therefore, during the period from time t1 to time t4 in FIG. 3 from when the welding start signal As is input to when the arc is generated and the delay time Td elapses, the constant current characteristic is applied to supply the initial current Is. In the subsequent period, a constant voltage characteristic is formed and a steady welding current is applied.

駆動回路ＤＶは、溶接開始信号ＡｓがＨｉｇｈレベル（開始）のときには、上記の誤差増幅信号Ｅａに従って定電圧特性又は定電流特性を形成するための駆動信号Ｄｖを出力する。   When the welding start signal As is at a high level (start), the drive circuit DV outputs a drive signal Dv for forming a constant voltage characteristic or a constant current characteristic in accordance with the error amplification signal Ea.

上述した溶接電源装置を使用すれば、アークスタート選択信号Ｓｃの設定値を切り換えるだけで、溶接ワイヤの種類、送給速度等の種々の溶接条件に適したアークスタート制御方法を選択することができる。   If the welding power supply apparatus described above is used, it is possible to select an arc start control method suitable for various welding conditions such as the type of welding wire and the feeding speed by simply switching the set value of the arc start selection signal Sc. .

［実施例２］
実施例２の発明は、実施例１の発明に記載するアークスタート選択信号が、溶接電源装置に設けられたアークスタート選択スイッチを切り換えることによって設定されるアークスタート制御方法である。以下、図面を参照して実施例２の発明について説明する。 [Example 2]
The invention of Example 2 is an arc start control method in which the arc start selection signal described in the invention of Example 1 is set by switching an arc start selection switch provided in a welding power source device. Hereinafter, the invention of Example 2 will be described with reference to the drawings.

実施例２の発明を実施するための溶接電源装置は、前述した図４のブロック図におけるアークスタート選択回路ＳＣを以下に説明する図５の構成としたものである。
図５は、実施例２のアークスタート選択回路ＳＣのブロック図である。アークスタート選択スイッチＳＷは、溶接電源装置に設けられて、通常アークスタート制御を選択するときにはａ側に切り換え、リトラクトアークスタート制御を選択するときにはｂ側に切り換える。アークスタート選択スイッチＳＷがａ側に切り換えられると、抵抗器Ｒに電流が流れて電圧値Ｖ１は略０［Ｖ］となるので、バッファ回路ＢＵＦの出力であるアークスタート選択信号ＳｃはＬｏｗレベルとなる。他方、アークスタート選択スイッチＳＷがｂ側に切り換えられると、電圧値Ｖ１は略５［Ｖ］となるので、アークスタート選択信号ＳｃはＨｉｇｈレベルとなる。 In the welding power source apparatus for carrying out the invention of the second embodiment, the arc start selection circuit SC in the block diagram of FIG. 4 is configured as shown in FIG.
FIG. 5 is a block diagram of the arc start selection circuit SC of the second embodiment. The arc start selection switch SW is provided in the welding power source device, and is switched to the a side when selecting the normal arc start control, and is switched to the b side when selecting the retract arc start control. When the arc start selection switch SW is switched to the a side, a current flows through the resistor R and the voltage value V1 becomes approximately 0 [V]. Therefore, the arc start selection signal Sc, which is the output of the buffer circuit BUF, is low level. Become. On the other hand, when the arc start selection switch SW is switched to the b side, the voltage value V1 becomes approximately 5 [V], so that the arc start selection signal Sc becomes High level.

上述したように、実施例２の発明は、アークスタート選択スイッチＳＷを切り換えるだけで、種々の溶接条件に適したアークスタート制御方法を選択することができる。   As described above, the invention of the second embodiment can select an arc start control method suitable for various welding conditions only by switching the arc start selection switch SW.

［実施例３］
実施例３の発明は、ティーチペンダントによって溶接条件を設定し、溶接電源装置及び溶接ロボットを使用して行うロボットアーク溶接において、実施例１の発明に記載するアークスタート選択信号を上記溶接条件の一つとして上記ティーチペンダントによって設定するアークスタート制御方法である。以下、図面を参照して、実施例３の発明について説明する。 [Example 3]
In the invention of the third embodiment, the welding condition is set by a teach pendant, and in the robot arc welding performed using the welding power source device and the welding robot, the arc start selection signal described in the invention of the first embodiment is set to one of the above welding conditions. This is an arc start control method set by the teach pendant. Hereinafter, the invention of Example 3 will be described with reference to the drawings.

図６は、実施例３の発明を実施するためのロボットアーク溶接装置の構成図である。ティーチペンダントＴＰによって、マニピュレータＲＭの動作の教示、溶接開始信号Ａｓ、電圧設定信号Ｖｓ、定常送給速度設定信号Ｆｓ、アークスタート選択信号Ｓｃ等の溶接条件を、ロボット制御装置ＲＣに予め設定する。ロボット制御装置ＲＣは、マニピュレータＲＭの動作を制御するための動作制御信号Ｍｃを出力し、ティーチペンダントＴＰによって設定された溶接開始信号Ａｓ、電圧設定信号Ｖｓ、定常送給速度設定信号Ｆｓ及びアークスタート選択信号Ｓｃを含む溶接条件設定信号Ｗｓを溶接電源装置ＰＳへ出力する。溶接電源装置ＰＳは、前述した図４のブロック図における溶接開始信号Ａｓ、電圧設定信号Ｖｓ，定常送給速度設定信号Ｆｓ及びアークスタート選択信号Ｓｃを外部からの上記の溶接条件設定信号Ｗｓによって設定するように変更したものである。溶接電源装置ＰＳは、溶接条件設定信号Ｗｓを入力として、溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力すると共に、送給制御信号Ｆｃを送給モータＷＭへ出力する。溶接ワイヤ１は送給モータＷＭによって溶接トーチ４を通って送給されて、母材２との間にアーク３が発生して溶接が行われる。   FIG. 6 is a configuration diagram of a robot arc welding apparatus for carrying out the invention of the third embodiment. Teaching pendant TP presets welding conditions such as teaching of operation of manipulator RM, welding start signal As, voltage setting signal Vs, steady feed speed setting signal Fs, arc start selection signal Sc, and the like in robot controller RC. The robot controller RC outputs an operation control signal Mc for controlling the operation of the manipulator RM, a welding start signal As set by the teach pendant TP, a voltage setting signal Vs, a steady feeding speed setting signal Fs, and an arc start. A welding condition setting signal Ws including the selection signal Sc is output to the welding power source device PS. The welding power source PS sets the welding start signal As, the voltage setting signal Vs, the steady feed speed setting signal Fs and the arc start selection signal Sc in the block diagram of FIG. 4 described above by the above-described welding condition setting signal Ws. It has been changed to. The welding power supply device PS receives the welding condition setting signal Ws, outputs the welding voltage Vw and the welding current Iw, and outputs the feed control signal Fc to the feed motor WM. The welding wire 1 is fed through a welding torch 4 by a feeding motor WM, and an arc 3 is generated between the base metal 2 and welding is performed.

上述したように、実施例３の発明は、ティーチペンダントＴＰによってアークスタート選択信号Ｓｃを設定することができ、種々の溶接条件に適したアークスタート制御方法を選択することができる。特に、溶接ロボットの作業プログラムにアークスタート選択信号Ｓｃの設定値を追加することによって、溶接個所ごとに通常アークスタート制御とリトラクトアークスタート制御とを選択することができる。   As described above, in the invention of the third embodiment, the arc start selection signal Sc can be set by the teach pendant TP, and an arc start control method suitable for various welding conditions can be selected. In particular, the normal arc start control and the retract arc start control can be selected for each welding point by adding the set value of the arc start selection signal Sc to the work program of the welding robot.

［実施例４］
実施例４の発明は、実施例１の発明に記載するアークスタート選択信号が、溶接ワイヤ選択信号又は送給速度設定信号の少なくとも一つの信号の値に応動して設定されるアークスタート制御方法である。以下、図面を参照して、実施例４の発明について説明する。 [Example 4]
The invention of the fourth embodiment is an arc start control method in which the arc start selection signal described in the invention of the first embodiment is set in response to the value of at least one of a welding wire selection signal or a feed speed setting signal. is there. Hereinafter, the invention of Example 4 will be described with reference to the drawings.

実施例４の発明を実施するための溶接電源装置は、前述した図４のブロック図におけるアークスタート選択回路ＳＣを、以下に説明する図７の構成としたものである。
図７は、実施例４のアークスタート選択回路ＳＣのブロック図である。溶接ワイヤ選択回路ＭＳは、溶接ワイヤの種類に対応した溶接ワイヤ選択信号Ｍｓを出力する。例えば、溶接ワイヤの材質が鉄鋼で直径が１．２［mm］のときの溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝１とし、溶接ワイヤの材質が鉄鋼で直径が１．０［mm］のときの溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝２とし、溶接ワイヤの材質がアルミニウムで直径が１．２［mm］のときの溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝３とし、溶接ワイヤの材質がステンレス鋼で直径が１．２［mm］のときの溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝４とする。実施例４のアークスタート選択回路ＳＣは、上記の溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ及び定常送給速度設定信号Ｆｓを入力として、それらの値に応動して予め定めた規則に従ってアークスタート選択信号Ｓｃを出力する。この規則の一例を、図７に示す。例えば、溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝１であり定常送給速度設定信号Ｆｓ≦７［ｍ／分］（溶接電流平均値では２２０［Ａ］に相当）のときには、アークスタート選択信号ＳｃはＨｉｇｈレベル（リトラクトアークスタート制御）となり、定常送給速度設定信号Ｆｓ＞７［ｍ／分］のときには、アークスタート選択信号ＳｃはＬｏｗレベル（通常アークスタート制御）となる。また、溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝２であり定常送給速度設定信号Ｆｓ≦６［ｍ／分］（溶接電流平均値では１６０［Ａ］に相当）のときには、アークスタート選択信号ＳｃはＨｉｇｈレベル（リトラクトアークスタート制御）となり、定常送給速度設定信号Ｆｓ＞６［ｍ／分］のときには、アークスタート選択信号ＳｃはＬｏｗレベル（通常アークスタート制御）となる。さらに、溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝３であるときには、アークスタート選択信号ＳｃはＨｉｇｈレベル（リトラクトアークスタート制御）となる。上記の規則は一例であって、例えば、溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝１のときは、求められる溶接品質レベルに応じて、アークスタート選択信号ＳｃをＬｏｗレベル（通常アークスタート制御）と決めることもでき、溶接ワイヤ選択信号Ｍｓ＝４のときに定常送給速度設定信号Ｆｓの値によって、アークスタート選択信号ＳｃをＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルに設定することもできる。さらに、図７の回路ブロックは、溶接電源装置の内部に設けても良いし、前述した図６のロボット制御装置ＲＣの内部に設けても良い。 In the welding power source apparatus for carrying out the invention of the fourth embodiment, the arc start selection circuit SC in the block diagram of FIG. 4 is configured as shown in FIG. 7 described below.
FIG. 7 is a block diagram of the arc start selection circuit SC of the fourth embodiment. The welding wire selection circuit MS outputs a welding wire selection signal Ms corresponding to the type of welding wire. For example, the welding wire selection signal Ms = 1 when the welding wire material is steel and the diameter is 1.2 [mm], and the welding wire selection is when the welding wire material is steel and the diameter is 1.0 [mm]. The signal Ms = 2, the welding wire selection signal Ms = 3 when the welding wire material is aluminum and the diameter is 1.2 [mm], the welding wire material is stainless steel and the diameter is 1.2 [mm]. The welding wire selection signal Ms = 4. The arc start selection circuit SC according to the fourth embodiment receives the welding wire selection signal Ms and the steady feeding speed setting signal Fs, and outputs an arc start selection signal Sc according to a predetermined rule in response to these values. . An example of this rule is shown in FIG. For example, when the welding wire selection signal Ms = 1 and the steady feed speed setting signal Fs ≦ 7 [m / min] (corresponding to 220 [A] in the welding current average value), the arc start selection signal Sc is at a high level ( When the normal feed speed setting signal Fs> 7 [m / min], the arc start selection signal Sc is at the low level (normal arc start control). When the welding wire selection signal Ms = 2 and the steady feed speed setting signal Fs ≦ 6 [m / min] (corresponding to 160 [A] in the welding current average value), the arc start selection signal Sc is at a high level ( When the normal feed speed setting signal Fs> 6 [m / min], the arc start selection signal Sc is at the low level (normal arc start control). Further, when the welding wire selection signal Ms = 3, the arc start selection signal Sc is at a high level (retract arc start control). The above rule is an example. For example, when the welding wire selection signal Ms = 1, the arc start selection signal Sc can be determined as the low level (normal arc start control) according to the required welding quality level. When the welding wire selection signal Ms = 4, the arc start selection signal Sc can be set to the high level or the low level according to the value of the steady feed speed setting signal Fs. Furthermore, the circuit block of FIG. 7 may be provided inside the welding power source apparatus, or may be provided inside the robot control apparatus RC of FIG. 6 described above.

上述したように、実施例４の発明では、溶接ワイヤの種類及び送給速度に応動して、自動的に最適なアークスタート制御方法が選択される。   As described above, in the invention of the fourth embodiment, the optimum arc start control method is automatically selected according to the type of the welding wire and the feeding speed.

［実施例５］
実施例５の発明は、実施例１の発明に記載するアークスタート選択信号が、前回の溶接終了時点から今回の溶接開始時点までの溶接停止時間に応動して設定されるアークスタート制御方法である。以下、図面を参照して、実施例５の発明について説明する。 [Example 5]
The invention of Example 5 is an arc start control method in which the arc start selection signal described in the invention of Example 1 is set in response to the welding stop time from the previous welding end time to the current welding start time. . Hereinafter, the invention of Example 5 will be described with reference to the drawings.

実施例５の発明を実施するための溶接電源装置は、前述した図４のブロック図におけるアークスタート選択回路ＳＣを、以下に説明する図８の構成としたものである。
図８は、実施例５のアークスタート選択回路ＳＣのブロック図である。溶接停止時間測定タイマ回路ＴＭは、通電判別信号ＣｄがＬｏｗレベル（非通電）である時間長さに比例した値のタイマ信号Ｔｍを出力する。比較回路ＣＭは、上記のタイマ信号Ｔｍの値と予め定めた基準値Ｔｓとを比較して、Ｔｍ≦ＴｓのときにはＬｏｗレベル（通常アークスタート制御）のアークスタート選択信号Ｓｃを出力し、Ｔｍ＞ＴｓのときにはＨｉｇｈレベル（リトラクトアークスタート制御）のアークスタート選択信号Ｓｃを出力する。 In the welding power source apparatus for carrying out the invention of the fifth embodiment, the arc start selection circuit SC in the block diagram of FIG. 4 described above is configured as shown in FIG.
FIG. 8 is a block diagram of the arc start selection circuit SC of the fifth embodiment. The welding stop time measurement timer circuit TM outputs a timer signal Tm having a value proportional to the length of time that the energization determination signal Cd is at the low level (non-energization). The comparison circuit CM compares the value of the timer signal Tm with a predetermined reference value Ts, and outputs a low level (normal arc start control) arc start selection signal Sc when Tm ≦ Ts, and Tm> At Ts, an arc start selection signal Sc of High level (retract arc start control) is output.

上述したように、実施例５の発明では、前回の溶接終了時点から今回の溶接開始時点までの溶接停止時間（タイマ信号Ｔｍ）の値によって、自動的に最適なアークスタート制御方法を選択することができる。上記のようにする理由は、溶接停止時間が短いときには、溶接ワイヤの先端部は前回の溶接によって加熱されて高温のままであるので、次のアークスタートは通常アークスタート制御でも良好になるためである。また、上述した実施例５の発明は、実施例１〜４の発明と併用することも可能である。   As described above, in the invention of Example 5, the optimum arc start control method is automatically selected according to the value of the welding stop time (timer signal Tm) from the previous welding end time to the current welding start time. Can do. The reason for the above is that when the welding stop time is short, the tip of the welding wire is heated by the previous welding and remains at a high temperature, so that the next arc start will be good even with normal arc start control. is there. Further, the above-described invention of the fifth embodiment can be used in combination with the inventions of the first to fourth embodiments.

上述した実施例の発明のアークスタート制御方法では、溶接ワイヤの種類、送給速度、要求される溶接品質レベル等の種々の溶接条件に応じて、アークスタート選択信号を適正値に設定することによって、通常アークスタート制御又はリトラクトアークスタート制御を選択することができるので、良好なアークスタート性と生産効率の向上及び消耗部品等の長期化との両方の効果を得ることができる。
さらに、実施例３の発明では、ロボットアーク溶接において、ティーチペンダントによってアークスタート選択信号を設定することができ、溶接個所ごとに通常アークスタート制御又はリトラクトアークスタート制御を選択することができる。
さらに、実施例４の発明では、溶接ワイヤの種類又は送給速度の少なくとも一つの信号の値に応動して、アークスタート選択信号を適正値に設定することができる。
さらに、実施例５の発明では、溶接停止時間に応動して、アークスタート選択信号を適正値に設定することができる。これによって、溶接停止時間が短くて溶接ワイヤの先端部がまだ高温であるときにはアークスタート性は良好であるので生産効率の向上及び消耗部品等の長寿命化のために通常アークスタート制御を行い、溶接停止時間が長くなり溶接ワイヤの先端部が低温になるとアークスタート性を良好にするためにリトラクトアークスタート制御を行うことができる。 In the arc start control method of the invention of the above-described embodiment, by setting the arc start selection signal to an appropriate value according to various welding conditions such as the type of welding wire, the feeding speed, and the required welding quality level. Since normal arc start control or retract arc start control can be selected, it is possible to obtain both effects of good arc start performance, improved production efficiency, and longer wear parts and the like.
Furthermore, in the invention of Example 3, in robot arc welding, an arc start selection signal can be set by a teach pendant, and normal arc start control or retract arc start control can be selected for each welding point.
Furthermore, in the invention of Embodiment 4, the arc start selection signal can be set to an appropriate value in response to the value of at least one signal of the type of welding wire or the feeding speed.
Furthermore, in the invention of Example 5, the arc start selection signal can be set to an appropriate value in response to the welding stop time. As a result, the arc start performance is good when the welding stop time is short and the tip of the welding wire is still hot, so normal arc start control is performed to improve production efficiency and extend the life of consumable parts, etc. When the welding stop time becomes long and the tip of the welding wire becomes low in temperature, retract arc start control can be performed to improve arc start performance.

従来技術の消耗電極ガスシールドアーク溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the consumable electrode gas shield arc welding apparatus of a prior art. 従来技術１の通常アークスタート制御のタイミングチャートである。6 is a timing chart of normal arc start control of Conventional Technology 1; 従来技術２のリトラクトアークスタート制御のタイミングチャートである。6 is a timing chart of retract arc start control of Conventional Technology 2. 実施例１の溶接電源装置のブロック図である。1 is a block diagram of a welding power supply device of Example 1. FIG. 実施例２のアークスタート選択回路のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an arc start selection circuit according to a second embodiment. 実施例３の溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the welding apparatus of Example 3. 実施例４のアークスタート選択回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an arc start selection circuit according to a fourth embodiment. 実施例５のアークスタート選択回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an arc start selection circuit according to a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
３ａ 初期アーク
３ｂ 定常のアーク
４ 溶接トーチ
４ａ コンタクトチップ
５ 送給ロール
ＡＮＤ 論理積回路
Ａnd 論理積信号
ＡＳ 溶接開始回路
Ａｓ 溶接開始信号
ＢＵＦ バッファ回路
ＣＤ 通電判別回路
Ｃｄ 通電判別信号
ＣＭ 比較回路
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
Ｅａ 誤差増幅信号
ＥＩ 電流誤差増幅回路
Ｅｉ 電流誤差増幅信号
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｅｖ 電圧誤差増幅信号
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
ＦＦ フリップフロップ回路
Ｆｆ 切換信号
ＦＳ 定常送給速度設定回路
Ｆｓ 定常送給速度設定信号
Ｆsc 送給速度制御設定信号
ＦＳＩ 初期送給速度設定回路
Ｆsi 初期送給速度設定信号
ＦＳＲ 後退送給速度設定回路
Ｆsr 後退送給速度設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
ＩＮＶ 出力制御回路
Ｉｓ 初期電流
ＩＳＩ 初期電流設定回路
Ｉsi 初期電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
Ｌｗ ワイヤ先端・母材間距離
ＭＳ 溶接ワイヤ選択回路
Ｍｓ 溶接ワイヤ選択信号
ＰＳ 溶接電源装置
Ｒ 抵抗器
ＲＣ ロボット制御装置
ＲＭ マニピュレータ
ＳＣ アークスタート選択回路
Ｓｃ アークスタート選択信号
ＳＤ 短絡判別回路
Ｓｄ 短絡判別信号
ＳＦ 送給速度切換回路
ＳＰ 外部特性切換回路
ＳＲ 後退／定常送給速度切換回路
Ｓｒ 後退／定常送給速度設定信号
ＳＷ アークスタート選択スイッチ
Ｔｄ 遅延時間
ＴＭ 溶接停止時間測定タイマ回路
Ｔｍ タイマ信号
ＴＰ ティーチペンダント
Ｔｓ （溶接停止時間）基準値
Ｖ１ 電圧値
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
ＶＳ 電圧設定回路
Ｖｓ 電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
ＷＭ 送給モータ
Ｗｓ 溶接条件設定信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding wire 2 Base material 3 Arc 3a Initial arc 3b Steady arc 4 Welding torch 4a Contact tip 5 Feed roll AND AND circuit AND AND signal AS Welding start circuit As Welding start signal BUF Buffer circuit CD Energization discrimination circuit Cd Energization Discrimination signal CM Comparison circuit DV Drive circuit Dv Drive signal Ea Error amplification signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EV Voltage error amplification circuit Ev Voltage error amplification signal FC Feed control circuit Fc Feed control signal FF Flip-flop circuit Ff Switching signal FS Steady feed speed setting circuit Fs Steady feed speed setting signal Fsc Feed speed control setting signal FSI Initial feed speed setting circuit Fsi Initial feed speed setting signal FSR Reverse feed speed setting circuit Fsr Reverse feed speed setting Signal ID Current detection circuit Id Current detection signal INV Output control circuit Is Initial power Current ISI Initial current setting circuit Isi Initial current setting signal Iw Welding current Lw Distance between wire tip and base material MS Welding wire selection circuit Ms Welding wire selection signal PS Welding power supply R Resistor RC Robot controller RM Manipulator SC Arc start selection circuit Sc Arc start selection signal SD Short circuit determination circuit Sd Short circuit determination signal SF Feeding speed switching circuit SP External characteristic switching circuit SR Reverse / steady feeding speed switching circuit Sr Reverse / steady feeding speed setting signal SW Arc start selection switch Td Delay time TM welding stop time measurement timer circuit Tm timer signal TP teach pendant Ts (welding stop time) reference value V1 voltage value VD voltage detection circuit Vd voltage detection signal VS voltage setting circuit Vs voltage setting signal Vw welding voltage WM feed motor Ws welding motor Ws welding conditions Setting signal

Claims (3)

溶接の開始に際して、溶接ワイヤを母材に一旦接触させた後に引き離し、この引き離しによって初期アークを発生させた後に定常アークへと移行させるリトラクトアークスタート制御と、溶接ワイヤを母材に接触又は接近させて定常アークを発生させる通常アークスタート制御とを備え、
溶接個所に応じて前記リトラクトアークスタート制御と前記通常アークスタート制御とを切り換えてアークスタートさせる消耗電極ガスシールドアーク溶接のアークスタート制御方法。 At the start of welding, the welding wire is once brought into contact with the base metal and then pulled away. Then, the initial arc is generated by this separation, and then the retraction arc start control for shifting to the steady arc, and the welding wire is brought into contact with or close to the base material. With normal arc start control to generate steady arc
An arc start control method for consumable electrode gas shield arc welding in which the arc start is performed by switching between the retract arc start control and the normal arc start control in accordance with a welding location. 溶接ロボットを用いた溶接の開始に際して、溶接ワイヤを母材に一旦接触させた後に引き離し、この引き離しによって初期アークを発生させた後に定常アークへと移行させるリトラクトアークスタート制御と、溶接ワイヤを母材に接触又は接近させて定常アークを発生させる通常アークスタート制御とを備え、
前記溶接ロボットの作業プログラムによって前記リトラクトアークスタート制御と前記通常アークスタート制御とを切り換えてアークスタートさせる消耗電極ガスシールドアーク溶接のアークスタート制御方法。 At the start of welding using a welding robot, the welding wire is once brought into contact with the base metal and then pulled away. After this initial arc is generated by this separation, a retract arc start control is performed to shift to a steady arc, and the welding wire is turned into the base metal. A normal arc start control for generating a steady arc by contacting or approaching the
An arc start control method for consumable electrode gas shielded arc welding in which an arc start is performed by switching between the retract arc start control and the normal arc start control according to a work program of the welding robot. 溶接の開始に際して、溶接ワイヤを母材に一旦接触させた後に引き離し、この引き離しによって初期アークを発生させた後に定常アークへと移行させるリトラクトアークスタート制御と、溶接ワイヤを母材に接触又は接近させて定常アークを発生させる通常アークスタート制御とを備え、
溶接ワイヤの先端部の温度によって前記リトラクトアークスタート制御と前記通常アークスタート制御とを切り換えてアークスタートさせる消耗電極ガスシールドアーク溶接のアークスタート制御方法。 At the start of welding, the welding wire is once brought into contact with the base metal and then pulled away. Then, the initial arc is generated by this separation, and then the retraction arc start control for shifting to the steady arc, and the welding wire is brought into contact with or close to the base material. With normal arc start control to generate steady arc
An arc start control method for consumable electrode gas shield arc welding in which the arc is started by switching between the retract arc start control and the normal arc start control according to the temperature of the tip of the welding wire.
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