JP2617545B2 - 消耗電極式アーク溶接方法 - Google Patents
消耗電極式アーク溶接方法Info
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- JP2617545B2 JP2617545B2 JP28847588A JP28847588A JP2617545B2 JP 2617545 B2 JP2617545 B2 JP 2617545B2 JP 28847588 A JP28847588 A JP 28847588A JP 28847588 A JP28847588 A JP 28847588A JP 2617545 B2 JP2617545 B2 JP 2617545B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、消耗電極式アーク溶接方法に関し、特に電
極を開先幅方向に揺動させながら開先倣いを行なうアー
ク溶接方法に関するものである。
極を開先幅方向に揺動させながら開先倣いを行なうアー
ク溶接方法に関するものである。
従来より、溶接工程はコストの低減および品質の安定
化の目的で、自動化や省力化が強く望まれ、多種の自動
溶接機が開発されている。これらの自動溶接機による自
動化をより効果的なものとするためには、溶接線および
開先幅の変動を正確に検出し、自動的に倣わせる必要が
あるが、その方法についても多くの方法が提案されてい
る。
化の目的で、自動化や省力化が強く望まれ、多種の自動
溶接機が開発されている。これらの自動溶接機による自
動化をより効果的なものとするためには、溶接線および
開先幅の変動を正確に検出し、自動的に倣わせる必要が
あるが、その方法についても多くの方法が提案されてい
る。
その中でもアークセンシングは、溶接電流または溶接
電圧の変化を検知して開先倣いを行なう方法であるが、
これによれば溶接中の鋼板の変形で発生する開先幅の変
動や溶接線の変動にも逐次対応でき、アーク溶接の高
熱，ヒューム，スパッタ，光等の影響もないので非常に
有力視されている。
電圧の変化を検知して開先倣いを行なう方法であるが、
これによれば溶接中の鋼板の変形で発生する開先幅の変
動や溶接線の変動にも逐次対応でき、アーク溶接の高
熱，ヒューム，スパッタ，光等の影響もないので非常に
有力視されている。
この種の制御方式としては、例えば特開昭62−230476
号公報に示すように、ウィービング中央から左端あるは
ウィービング中央から右端への過程の溶接電流積算値
と、左端あるいは右端からウィービング中央への過程で
の溶接電流積算値を検知し、ウィービング中心を移動制
御する。同時にウィービング幅と溶接速度を制御し、ビ
ート高さが一定になるような制御を行なう方法が提案さ
れている。
号公報に示すように、ウィービング中央から左端あるは
ウィービング中央から右端への過程の溶接電流積算値
と、左端あるいは右端からウィービング中央への過程で
の溶接電流積算値を検知し、ウィービング中心を移動制
御する。同時にウィービング幅と溶接速度を制御し、ビ
ート高さが一定になるような制御を行なう方法が提案さ
れている。
しかし前述の溶接制御方法では、磁気吹きが起ってア
ークが乱れてしまった場合、その影響で溶接電流も乱さ
れてしまうため、正確なアークセンシングが出来ず、特
に開先幅倣いについて大きな誤差を生じてしまうという
欠点があった。
ークが乱れてしまった場合、その影響で溶接電流も乱さ
れてしまうため、正確なアークセンシングが出来ず、特
に開先幅倣いについて大きな誤差を生じてしまうという
欠点があった。
ここで磁気吹きについて説明する。溶接作業におい
て、母材の端の部分でアークを出すと、アークが母材の
中心の方へ向って吹かれることがある。このようにアー
クが吹かれるのは、書籍「溶接アーク現象」（発行所：
産報、著者：安藤弘平，長谷川光雄共著）に説明されて
いるように、溶接電流が作る磁界によってアーク柱が電
磁力を受けてその方向に移動するためで、この現象をア
ークの磁気吹きと呼んでいる。磁気吹きは鋼の溶接で特
に問題となり、母材に深い開先がとられている場合や、
すみ肉溶接などで特によく認められる。鋼材の溶接にお
いて、端部を溶接する場合はアークは中心に向かって吹
かれる。これは第４図において溶接電流による母材中の
磁界を考えると、磁力線３は主として母材２の中を通る
ので、溶接電極４の両側間の磁束密度に差が生じ、この
ためにアークに作用する電磁力が不平衡となって磁束密
度が低い側にアークが振られる。この磁吹きは、開先端
部で磁束密度の差が大きくなるので、特に開先端部で発
生し易い。
て、母材の端の部分でアークを出すと、アークが母材の
中心の方へ向って吹かれることがある。このようにアー
クが吹かれるのは、書籍「溶接アーク現象」（発行所：
産報、著者：安藤弘平，長谷川光雄共著）に説明されて
いるように、溶接電流が作る磁界によってアーク柱が電
磁力を受けてその方向に移動するためで、この現象をア
ークの磁気吹きと呼んでいる。磁気吹きは鋼の溶接で特
に問題となり、母材に深い開先がとられている場合や、
すみ肉溶接などで特によく認められる。鋼材の溶接にお
いて、端部を溶接する場合はアークは中心に向かって吹
かれる。これは第４図において溶接電流による母材中の
磁界を考えると、磁力線３は主として母材２の中を通る
ので、溶接電極４の両側間の磁束密度に差が生じ、この
ためにアークに作用する電磁力が不平衡となって磁束密
度が低い側にアークが振られる。この磁吹きは、開先端
部で磁束密度の差が大きくなるので、特に開先端部で発
生し易い。
磁気吹きが発生すると、アーク長や電極の突き出し長
さが正常な状態から変化し、溶接電流や溶接電圧の変動
をも招いてしまう。このため溶接電流あるいは溶接電圧
を検知し、これらの値により開先幅倣いを行なう従来
の、アークセンシング法によるウィービング幅制御では
誤差を生じて、正確な倣いは困難になってしまう。
さが正常な状態から変化し、溶接電流や溶接電圧の変動
をも招いてしまう。このため溶接電流あるいは溶接電圧
を検知し、これらの値により開先幅倣いを行なう従来
の、アークセンシング法によるウィービング幅制御では
誤差を生じて、正確な倣いは困難になってしまう。
本発明は以上のような問題点に鑑みなされたもので、
消耗電極式アーク溶接法において、アークセンシングに
よる開先倣いから、終端部の磁気吹による誤差を低減
し、健全かつ高品位の溶接継手を作製する開先幅倣い制
御方法を提供することを目的とする。
消耗電極式アーク溶接法において、アークセンシングに
よる開先倣いから、終端部の磁気吹による誤差を低減
し、健全かつ高品位の溶接継手を作製する開先幅倣い制
御方法を提供することを目的とする。
本発明はこのような問題に着目し、これを解決したま
ったく新しい溶接方法であり、その要旨は溶接トーチを
開先幅方向にウィービングさせてアークセンシングによ
り開先幅を検出し、該開先幅の変動に応じて該溶接トー
チのウィービング幅を制御する溶接方法において、開先
終端部手前50〜150mmから開先終端部まではアークセン
シングを用いずに、該開先幅はあらかじめ入力された開
先終端部の開先幅へテーパー状に変化しているものと
し、該溶接トーチのウィービング幅を算出制御すること
を特徴とする消耗電極式アーク溶接方法、にある。
ったく新しい溶接方法であり、その要旨は溶接トーチを
開先幅方向にウィービングさせてアークセンシングによ
り開先幅を検出し、該開先幅の変動に応じて該溶接トー
チのウィービング幅を制御する溶接方法において、開先
終端部手前50〜150mmから開先終端部まではアークセン
シングを用いずに、該開先幅はあらかじめ入力された開
先終端部の開先幅へテーパー状に変化しているものと
し、該溶接トーチのウィービング幅を算出制御すること
を特徴とする消耗電極式アーク溶接方法、にある。
以下、添付図面を参照しながら本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明による開先幅倣い方法の説明図であ
る。本発明方法は、開先の始端部からアークセンシング
により開先幅倣い制御を行なうが、開先端より所定の距
離ｌだけ手前のＰ点までの溶接が進行するとアークセン
シングによる開先幅倣いを停止し、それ以降開先終端部
までの開先の延びる方向の各点の開先幅は、第１図に示
すように、この時のウィービング幅Wpからあらかじめ入
力しておいた終端部開先幅GEに応じたウィービング幅WE
までを、テーパー状に分布する値として、この値が開先
幅であるとしてウィービング幅を制御する。
る。本発明方法は、開先の始端部からアークセンシング
により開先幅倣い制御を行なうが、開先端より所定の距
離ｌだけ手前のＰ点までの溶接が進行するとアークセン
シングによる開先幅倣いを停止し、それ以降開先終端部
までの開先の延びる方向の各点の開先幅は、第１図に示
すように、この時のウィービング幅Wpからあらかじめ入
力しておいた終端部開先幅GEに応じたウィービング幅WE
までを、テーパー状に分布する値として、この値が開先
幅であるとしてウィービング幅を制御する。
このように、Ｐ点以後の開先幅倣いはアークセンシン
グによるものではないので、開先終端部付近で磁気吹き
の発生などによりアークが乱れても、開先幅倣いには何
の影響もなく、良好な溶接が可能となる。また、開先の
終端部150mm以内の範囲であれば、ガス切断などの加工
精度から、第5b図および第5c図のような屈曲形状はな
く、第5a図のようなテーパー状の変化であるため、本発
明方法による開先幅倣制御により良好な溶接が可能であ
る。
グによるものではないので、開先終端部付近で磁気吹き
の発生などによりアークが乱れても、開先幅倣いには何
の影響もなく、良好な溶接が可能となる。また、開先の
終端部150mm以内の範囲であれば、ガス切断などの加工
精度から、第5b図および第5c図のような屈曲形状はな
く、第5a図のようなテーパー状の変化であるため、本発
明方法による開先幅倣制御により良好な溶接が可能であ
る。
以下に本発明の実施例を説明する。
本発明の方法を用いて第２図と第３図に示すような開
先のウィービング溶接を実施した。
先のウィービング溶接を実施した。
第２図および第３図において、各部寸法は、板厚ｔ＝
25mm、溶接長Ｌ＝500mm、Ｐ点から開先終端までの距離
ｌ＝100mm、始端部開先幅GS＝10mm、終端部開先幅GE＝5
mmおよび開先角度α＝40゜である。開先始端からＰ点ま
での開先幅倣いは、前記特開昭62−230476号公報記載の
アークセンシング法によるウィービング制御を用いて行
ない、Ｐ点以後の開先倣いは、終端部開先幅GEより算出
されたウィービング幅WEとＰ点におけるウィービング幅
Wpとの差WpE,ウィービング幅制御量ΔＷ、および、Ｐ点
から開先終端までの距離ｌによって、ウィービング制御
回数Ｎとウィービング幅制御１回当りの距離Δｌを算出
し、溶接がΔｌ進行するごとにウィービング幅を修正し
て、これをＮ数繰り返す制御によって行なう。
25mm、溶接長Ｌ＝500mm、Ｐ点から開先終端までの距離
ｌ＝100mm、始端部開先幅GS＝10mm、終端部開先幅GE＝5
mmおよび開先角度α＝40゜である。開先始端からＰ点ま
での開先幅倣いは、前記特開昭62−230476号公報記載の
アークセンシング法によるウィービング制御を用いて行
ない、Ｐ点以後の開先倣いは、終端部開先幅GEより算出
されたウィービング幅WEとＰ点におけるウィービング幅
Wpとの差WpE,ウィービング幅制御量ΔＷ、および、Ｐ点
から開先終端までの距離ｌによって、ウィービング制御
回数Ｎとウィービング幅制御１回当りの距離Δｌを算出
し、溶接がΔｌ進行するごとにウィービング幅を修正し
て、これをＮ数繰り返す制御によって行なう。
本実施例では、WpE＝2mm、ΔＷ＝0.5mm、Ｎ＝４、Δ
ｌ＝25mmになった。ワイヤはSi−Mn系（JIS Z−3312）
（GW−15）の径1.6mmを用い、JIS G−3101相当溶接構造
用の軟鋼を、第１表の溶接条件で溶接した。
ｌ＝25mmになった。ワイヤはSi−Mn系（JIS Z−3312）
（GW−15）の径1.6mmを用い、JIS G−3101相当溶接構造
用の軟鋼を、第１表の溶接条件で溶接した。
比較のため、同じく特開昭62−230476号公報記載のア
ークセンシングにより開先幅倣いを行なう従来の溶接方
法で、同様の開先を、同様の溶接材料，溶接条件で溶接
を実施した。
ークセンシングにより開先幅倣いを行なう従来の溶接方
法で、同様の開先を、同様の溶接材料，溶接条件で溶接
を実施した。
本発明による溶接方法と従来の溶接方法における評価
は、JIS Z−3104に基づくＸ線透過検査およびJIS Z−31
22に基づく突合せ溶接継手側曲げ試験を行ない、Ｘ線透
過検査では、第１種，第２種および第３種の各種欠陥に
ついて、本発明方法はすべて１級であった。側曲げ試験
でも外表面の溶着金属に3.2mm以上の亀裂や著しい欠陥
の出なかったものを良好、そうでないものを不良とした
評価結果を第２表に示す。第２表のように、開先終端部
付近で磁気吹きが発生しても影響のない本発明方法は良
好と評価され、磁気吹きの影響で正確な開先幅倣いが出
来ない従来の方法は、融合不良とブローホールが発見さ
れ不良と評価された。
は、JIS Z−3104に基づくＸ線透過検査およびJIS Z−31
22に基づく突合せ溶接継手側曲げ試験を行ない、Ｘ線透
過検査では、第１種，第２種および第３種の各種欠陥に
ついて、本発明方法はすべて１級であった。側曲げ試験
でも外表面の溶着金属に3.2mm以上の亀裂や著しい欠陥
の出なかったものを良好、そうでないものを不良とした
評価結果を第２表に示す。第２表のように、開先終端部
付近で磁気吹きが発生しても影響のない本発明方法は良
好と評価され、磁気吹きの影響で正確な開先幅倣いが出
来ない従来の方法は、融合不良とブローホールが発見さ
れ不良と評価された。
〔発明の効果〕 本発明は前述の実施例に示した如く、開先終端部付近
で磁気吹きが発生しても正確な開先幅倣いができるた
め、本発明を開先を深く切った部位に適用すれば、溶接
の完全自動化が実現され、溶接部品質も大きく向上し、
作業能率や作業環境の改善に多大な効果がある。
で磁気吹きが発生しても正確な開先幅倣いができるた
め、本発明を開先を深く切った部位に適用すれば、溶接
の完全自動化が実現され、溶接部品質も大きく向上し、
作業能率や作業環境の改善に多大な効果がある。
第１図は本発明による開先幅倣い方法を説明する平面図
である。 第２図は溶接を実施する部位の平面図、第３図は溶接を
実施する部位の正面図である。 第４図は磁気吹きを説明する平面図である。 第５図はガス切断等による開先精度の例の模式図ある。 1:溶接トーチウィービング軌跡、2:母材 3:磁力線、4:電極
である。 第２図は溶接を実施する部位の平面図、第３図は溶接を
実施する部位の正面図である。 第４図は磁気吹きを説明する平面図である。 第５図はガス切断等による開先精度の例の模式図ある。 1:溶接トーチウィービング軌跡、2:母材 3:磁力線、4:電極
Claims (1)
- 【請求項１】溶接トーチを開先幅方向にウィービングさ
せて、アークセンシングを用いて開先幅を検出し、該開
先幅の変動に応じて該溶接トーチのウィービング幅を制
御する溶接方法において、開先終端部手前50〜150mmか
ら開先終端部まではアークセンシングを用いずに、該開
先幅はあらかじめ入力された開先終端部の開先幅へテー
パー状に変化しているものとし、該溶接トーチのウィー
ビング幅を算出制御することを特徴とする消耗電極式ア
ーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28847588A JP2617545B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 消耗電極式アーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28847588A JP2617545B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 消耗電極式アーク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137675A JPH02137675A (ja) | 1990-05-25 |
| JP2617545B2 true JP2617545B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=17730689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28847588A Expired - Lifetime JP2617545B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 消耗電極式アーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617545B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5163922B2 (ja) * | 2006-04-11 | 2013-03-13 | 株式会社安川電機 | ロボットの制御装置およびロボットの軌跡制御方法 |
| CN110508910B (zh) * | 2019-09-06 | 2021-10-01 | 上海外高桥造船有限公司 | 纵舱壁焊接方法 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP28847588A patent/JP2617545B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02137675A (ja) | 1990-05-25 |
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