JP2014073521A - アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶接用のワイヤと溶接対象物との間にピーク電流とベース電流をパルス状に繰り返し供給して溶接を行うアーク溶接制御方法であって、ワイヤを第1のワイヤ送給速度で送給するステップと、ピーク電流期間中にワイヤのワイヤ送給速度を前記第1のワイヤ送給速度よりも遅い第2のワイヤ送給速度に低減するステップと、ワイヤの先端からの溶滴の離脱を検出するステップと、溶滴の離脱を検出すると、ワイヤのワイヤ送給速度を第2のワイヤ送給速度よりも速い第3のワイヤ送給速度に増加するステップと、を備え、ピーク期間中にアーク長が短くならないように制御することで、スパッタの発生を抑制する。
【選択図】図2
Description
前記ワイヤ送給速度制御部は、前記計時部の出力と前記記憶部に記憶されている情報と前記パルス波形制御部の出力に基づいて、溶滴離脱検出時点を時間起点として第2の所定時間が経過すると、ワイヤ送給速度を前記第2のワイヤ送給速度よりも速い第3のワイヤ送給で前記ワイヤの送給を行うものである。
図1は、本実施の形態1におけるアーク溶接装置の概略構成を示す図である。図2(a)は、本実施の形態1における溶接電圧の時間変化を示す図である。図2(b)は、本実施の形態1における溶接電流の時間変化を示す図である。図2(c)は、本実施の形態1におけるワイヤ送給速度の時間変化を示す図である。図2(d)は、本実施の形態1におけるアーク部を示す模式図である。なお、背景技術で説明した図3と同様の箇所については、同一の符号を付し、重複する部分については説明を省略する。
2 1次整流部
3 スイッチング部
4 トランス
5 2次整流部
6 DCL
7 駆動部
8 溶接電圧検出部
9 溶接電流検出部
10 パルス波形制御部
11 溶滴離脱検出部
14 溶接条件設定部
15 記憶部
16 ワイヤ送給速度制御部
17 計時部
18 ワイヤ送給モータ
19 ワイヤ
20 チップ
21 アーク
22 母材
23 スパッタ
t1 第1の所定時間
t2 第2の所定時間
wf0 ワイヤ送給速度
wf1 ワイヤ送給速度
wf2 ワイヤ送給速度
△wf1 低下量
△wf2 低下量
T3 時点(パルス立ち上がり終了)
T4 時点(離脱検知)
T5 時点(パルス立ち上がり終了)
T6 時点(離脱検知)
V1 溶接電圧(時点T3時)
V2 溶接電圧(時点T5時)
d1 アーク長(時点T3時)
d2 アーク長(時点T5時)
tp ピーク時間
tb ベース時間
Ip ピーク電流
Ib ベース電流
tM 低下時間
Ir 低下電流
T1 時点(離脱検知)
T2 時点(短絡発生)
Claims (14)
- 溶接用のワイヤと溶接対象物との間にピーク電流とベース電流をパルス状に繰り返し供給して溶接を行うアーク溶接制御方法であって、
前記ワイヤを第1のワイヤ送給速度で送給するステップと、
前記ピーク電流期間中に前記ワイヤのワイヤ送給速度を前記第1のワイヤ送給速度よりも遅い第2のワイヤ送給速度に低減するステップと、
前記ワイヤの先端からの溶滴の離脱を検出するステップと、
前記溶滴の離脱を検出すると、前記ワイヤのワイヤ送給速度を前記第2のワイヤ送給速度よりも速い第3のワイヤ送給速度に増加するステップと、
を備えたアーク溶接制御方法。 - ワイヤ送給速度を、第1のワイヤ送給速度から第2のワイヤ送給速度に低減するタイミングは、ピーク電流の立ち上がりが完了した時点を時間起点として、第1の所定時間が経過した時点である請求項1記載のアーク溶接制御方法。
- ピーク電流の立ち上がりが完了した時点の溶接電圧値に基づいて、第2のワイヤ送給速度の大きさを決定する請求項2記載のアーク溶接制御方法。
- 予め設定された基準電圧値に対して、ピーク電流の立ち上がりが完了した時点の溶接電圧値が小さい場合、前記基準電圧値と前記ピーク電流の立ち上がりが完了した時点の溶接電圧値との差が大きい程、第2のワイヤ送給速度を遅くする請求項3記載のアーク溶接制御方法。
- ワイヤ送給速度を、第2のワイヤ送給速度から第3のワイヤ送給速度に増加するタイミングは、溶滴の離脱を検出した時点を時間起点として、第2の所定時間が経過した時点である請求項1から4のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
- 第3のワイヤ送給速度を、第1のワイヤ送給速度と同じ速度とする請求項1から5のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
- 第2のワイヤ送給速度を、ワイヤが溶接対象物から離れる方向に送給される逆送のワイヤ送給速度とする請求項1から6のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
- CO2ガスを主成分とするシールドガスを用いて溶接を行う請求項1から7のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
- 消耗電極である溶接用のワイヤと溶接対象物との間でピーク電流とベース電流をパルス状に繰り返し供給して溶接を行うアーク溶接装置であって、
溶接出力を制御するスイッチング部と、
溶接電流を検出する溶接電流検出部と、
溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、
前記溶接電圧検出部の出力に基づいて前記ワイヤの先端から溶滴が離脱するタイミングを検出する溶滴離脱検出部と、
ピーク電流や、ベース電流や、溶滴離脱検出時に低下させる電流や、電流の増加傾きや、電流の低減傾きを制御するパルス波形制御部と、
前記パルス波形制御部の出力に基づいて前記スイッチング部を制御する駆動部と、
設定溶接電流や設定溶接電圧といった溶接条件を設定するための溶接条件設定部と、
前記溶接条件設定部で設定された情報や、設定溶接電流とワイヤ送給速度とを対応付けた情報や、パルス波形のパラメータに関する情報を記憶する記憶部と、
前記ワイヤを送給するためのワイヤ送給モータと、
前記パルス波形制御部や前記溶滴離脱検出部の出力を入力として時間を計時する計時部と、
前記計時部の出力や前記記憶部に記憶されている情報や前記パルス波形制御部の出力に基づいて前記ワイヤのワイヤ送給速度を制御するワイヤ送給速度制御部を備え、
前記ワイヤ送給速度制御部は、前記記憶部に記憶された情報と前記溶接条件設定部を用いて設定された設定溶接電流とに基づいて決定された第1のワイヤ送給速度で前記ワイヤの送給を行い、
前記ワイヤ送給速度制御部は、前記計時部の出力と前記記憶部に記憶されている情報と前記パルス波形制御部の出力に基づいて、前記ピーク電流の立ち上がりが完了した時点を時間起点として第1の所定時間が経過した時点から、ワイヤ送給速度を前記第1のワイヤ送給速度から所定の低下量を低下させた前記第1のワイヤ送給速度よりも遅い第2のワイヤ送給速度で前記ワイヤの送給を行い、
前記ワイヤ送給速度制御部は、前記計時部の出力と前記記憶部に記憶されている情報と前記パルス波形制御部の出力に基づいて、溶滴離脱検出時点を時間起点として第2の所定時間が経過すると、ワイヤ送給速度を前記第2のワイヤ送給速度よりも速い第3のワイヤ送給で前記ワイヤの送給を行うアーク溶接装置。 - ピーク電流の立ち上がりが完了した時点の溶接電圧値に基づいて、第2のワイヤ送給速度の大きさを決定する請求項9記載のアーク溶接装置。
- 予め溶接条件設定部を用いて設定され記憶部に記憶された基準電圧値に対して、ピーク電流の立ち上がりが完了した時点の溶接電圧値が小さい場合、前記基準電圧値と前記ピーク電流の立ち上がりが完了した時点の溶接電圧値との差が大きい程、第2のワイヤ送給速度を遅くする請求項10記載のアーク溶接装置。
- 第3のワイヤ送給速度を、第1のワイヤ送給速度と同じ速度とする請求項9から11のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
- 第2のワイヤ送給速度を、ワイヤが溶接対象物から離れる方向に送給される逆送のワイヤ送給速度とする請求項9から12のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
- CO2ガスを主成分とするシールドガスを用いて溶接を行う請求項9から13のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
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