JP2675624B2 - 交流ティグ溶接方法および装置 - Google Patents
交流ティグ溶接方法および装置Info
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- JP2675624B2 JP2675624B2 JP13455489A JP13455489A JP2675624B2 JP 2675624 B2 JP2675624 B2 JP 2675624B2 JP 13455489 A JP13455489 A JP 13455489A JP 13455489 A JP13455489 A JP 13455489A JP 2675624 B2 JP2675624 B2 JP 2675624B2
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- welding
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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、アルミニウムやその合金などの溶接に用い
られる交流ティグ溶接方法および装置に関する。
られる交流ティグ溶接方法および装置に関する。
溶接条件によって溶接結果が大きく左右されることは
広く知られており、例えば溶込み深さと溶接条件の間に
はJacksonの式、 ここで、k:溶接方法により決まる定数 I:溶接電流 v:溶接速度 Va:アーク電圧 が成立することが、安藤・長谷川；「溶接アーク現象」
増補版、産業出版（1967年）、p.368〜369などで紹介さ
れている。
広く知られており、例えば溶込み深さと溶接条件の間に
はJacksonの式、 ここで、k:溶接方法により決まる定数 I:溶接電流 v:溶接速度 Va:アーク電圧 が成立することが、安藤・長谷川；「溶接アーク現象」
増補版、産業出版（1967年）、p.368〜369などで紹介さ
れている。
Jacksonの式から明らかなように、非消耗電極を溶い
るティグ溶接では、アーク電圧Vaが溶込み深さに大きく
影響するため、水平固定管の全姿勢裏波溶接などに適用
する場合には、特開昭49−20044号に記載のように、ア
ーク電圧と設定電圧の偏差をとってトーチ位置をフィー
ドバック制御し、所定の溶込み深さが得られるようにし
ている。
るティグ溶接では、アーク電圧Vaが溶込み深さに大きく
影響するため、水平固定管の全姿勢裏波溶接などに適用
する場合には、特開昭49−20044号に記載のように、ア
ーク電圧と設定電圧の偏差をとってトーチ位置をフィー
ドバック制御し、所定の溶込み深さが得られるようにし
ている。
しかし、アーク電圧すなわちアーク長を一定に保つよ
うにトーチ位置を制御するためには、スライドベースお
よび駆動モータなどから構成されるトーチ移動機構が必
要であり、装置が複雑になるとともに、水平固定管の自
動溶接装置などでは溶接部の周辺スペースが狭いために
使用上制約を受ける場合がある。
うにトーチ位置を制御するためには、スライドベースお
よび駆動モータなどから構成されるトーチ移動機構が必
要であり、装置が複雑になるとともに、水平固定管の自
動溶接装置などでは溶接部の周辺スペースが狭いために
使用上制約を受ける場合がある。
本発明の目的は、アーク電圧が変化した場合に、トー
ク移動機構によるトーチ位置制御を行わなくても溶込み
深さを所定の値に保ことができる交流ティグ溶接方法お
よび装置を提供することにある。
ク移動機構によるトーチ位置制御を行わなくても溶込み
深さを所定の値に保ことができる交流ティグ溶接方法お
よび装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明の交流ティグ溶接方
法は、非消耗電極と母材の間に溶接電源の交流出力を印
加することによって発生するアークを用いて母材を溶接
する際に、前記交流出力の周波数をアーク電圧の増減に
対応して変化させることを特徴とする。
法は、非消耗電極と母材の間に溶接電源の交流出力を印
加することによって発生するアークを用いて母材を溶接
する際に、前記交流出力の周波数をアーク電圧の増減に
対応して変化させることを特徴とする。
具体的には、交流出力の周波数をアーク電圧に略比例
して変化させればよい。
して変化させればよい。
本発明の交流ティグ溶接装置は、上記方法を実施する
ために、直流を可変周波数の交流に変換する手段、その
交流周波数が変化しても交流に変換される前の直流電流
値を一定に保つ手段、アーク電圧を検出する手段および
アーク電圧と交流周波数の所定の関係に従いアーク電圧
の検出値に応じて前記直交変換手段の出力周波数を規定
する手段を備え、前記直交変換手段の交流出力を電極・
母材間に印加するようにしたものである。
ために、直流を可変周波数の交流に変換する手段、その
交流周波数が変化しても交流に変換される前の直流電流
値を一定に保つ手段、アーク電圧を検出する手段および
アーク電圧と交流周波数の所定の関係に従いアーク電圧
の検出値に応じて前記直交変換手段の出力周波数を規定
する手段を備え、前記直交変換手段の交流出力を電極・
母材間に印加するようにしたものである。
溶接電流、溶接速度およびアーク長を一定としたまま
で電極・母材間に印加される交流出力の周波数（以下、
交流周波数と称する）を変化させて、溶込み深さと密接
な関係を持つアーク圧力を測定すると、第３図のようで
あり、交流周波数の増加とともにアーク圧力は上昇し、
直流溶接でのアーク圧力に近付く。
で電極・母材間に印加される交流出力の周波数（以下、
交流周波数と称する）を変化させて、溶込み深さと密接
な関係を持つアーク圧力を測定すると、第３図のようで
あり、交流周波数の増加とともにアーク圧力は上昇し、
直流溶接でのアーク圧力に近付く。
このような交流周波数によるアーク圧力の変化が溶込
み深さに与える影響の一例を示すと、第４図のようであ
り、交流周波数を商用周波数より高くすると溶込み深さ
が深くなり、低くすると溶込み深さが浅くなる。
み深さに与える影響の一例を示すと、第４図のようであ
り、交流周波数を商用周波数より高くすると溶込み深さ
が深くなり、低くすると溶込み深さが浅くなる。
第４図において、商用周波数での交流溶接について考
えると、アーク電圧が基準値Va0からVa1に変化した際に
溶込み深さはP0からP1に増加する。また、アーク電圧が
Va0からVa2に変化すると、溶込み深さはP0からP1に減少
する。
えると、アーク電圧が基準値Va0からVa1に変化した際に
溶込み深さはP0からP1に増加する。また、アーク電圧が
Va0からVa2に変化すると、溶込み深さはP0からP1に減少
する。
しかし、アーク電圧がVa1となった場合の交流周波数
を25Hzに設定すると、その溶込み深さはP0となり、商用
周波数によるアーク電圧Va0での溶込み深さと同じ値に
することができる。同様に、アーク電圧がVa2となった
場合には、交流周波数を250Hzに設定すると、溶込み深
さは変化しない。すなわち、第２図のようにアーク電圧
に略比例して交流周波数を変化させることにより、溶込
み深さを所定の値に保つことができる。
を25Hzに設定すると、その溶込み深さはP0となり、商用
周波数によるアーク電圧Va0での溶込み深さと同じ値に
することができる。同様に、アーク電圧がVa2となった
場合には、交流周波数を250Hzに設定すると、溶込み深
さは変化しない。すなわち、第２図のようにアーク電圧
に略比例して交流周波数を変化させることにより、溶込
み深さを所定の値に保つことができる。
本発明のティグ溶接方法を実施するための溶接装置の
構成の一例を第１図に示す。第１図において、1,2はそ
れぞれ商用交流入力を高周波交流に変換するための整流
器および一次インバータ回路で、一次インバータ回路２
はパルス幅制御回路３で制御された高周波交流を溶接変
圧器５に入力する。６は変圧器５の二次側出力を直流に
変換するための整流器、７は直流に変換された電流値ｉ
の検出回路、９は交流溶接を行うために直流を再び交流
に変換するための二次インバータ回路である。出力電流
値は、二次インバータ回路９で交流に変換される前の直
流電圧値ｉを電流検出回路７で検出し、その値が出力電
流設定器８で設定された値Ｉと一致するように、誤差増
幅器４を介してパルス制御回路３をフィードバック制御
することにより、所定の値に保たれる。
構成の一例を第１図に示す。第１図において、1,2はそ
れぞれ商用交流入力を高周波交流に変換するための整流
器および一次インバータ回路で、一次インバータ回路２
はパルス幅制御回路３で制御された高周波交流を溶接変
圧器５に入力する。６は変圧器５の二次側出力を直流に
変換するための整流器、７は直流に変換された電流値ｉ
の検出回路、９は交流溶接を行うために直流を再び交流
に変換するための二次インバータ回路である。出力電流
値は、二次インバータ回路９で交流に変換される前の直
流電圧値ｉを電流検出回路７で検出し、その値が出力電
流設定器８で設定された値Ｉと一致するように、誤差増
幅器４を介してパルス制御回路３をフィードバック制御
することにより、所定の値に保たれる。
二次インバータ回路９で生成される交流の周波数およ
び電極プラス時間比率（depは、関数発生器16およびdep
は設定器11からの信号でパルス周波数、パルス幅を規定
される矩形波発生器12の出力信号に基づいて駆動回路10
で制御され、所定の交流出力が溶接トーチ13と母材14の
間に印加される。
び電極プラス時間比率（depは、関数発生器16およびdep
は設定器11からの信号でパルス周波数、パルス幅を規定
される矩形波発生器12の出力信号に基づいて駆動回路10
で制御され、所定の交流出力が溶接トーチ13と母材14の
間に印加される。
15はアーク電圧検出回路で、その検出値vaに基づいて
関数発生器16は、例えば第２図に示すようなアーク電圧
と交流周波数の所定の関係に従い、交流周波数を規定す
る信号を矩形波発生器12に送る。
関数発生器16は、例えば第２図に示すようなアーク電圧
と交流周波数の所定の関係に従い、交流周波数を規定す
る信号を矩形波発生器12に送る。
このような構成とすることによって、アーク電圧の増
減に対応して交流周波数が自動的に変化し、溶込み深さ
を所定の値に保ことができる。
減に対応して交流周波数が自動的に変化し、溶込み深さ
を所定の値に保ことができる。
交流周波数は、第２図に示すような所定の関係に従い
アーク電圧に略比例して変化させることが望ましいが、
直線近似あるいは段階的に変化させても略同様の効果が
得られる。
アーク電圧に略比例して変化させることが望ましいが、
直線近似あるいは段階的に変化させても略同様の効果が
得られる。
本発明によれば。トーチ位置制御を行わなくても、交
流ティグ溶接における溶込み深さを所定の値に保つこと
ができるため、スライドベースおよび駆動モータなどで
構成されるトーチ移動機構を省略することができる。
流ティグ溶接における溶込み深さを所定の値に保つこと
ができるため、スライドベースおよび駆動モータなどで
構成されるトーチ移動機構を省略することができる。
トーチ移動機構の省略は、溶接装置の簡略化ととも
に、狭隘な場所で使用される固定管の自動溶接装置など
を小形・軽量化できるといった長所を持つことになる。
に、狭隘な場所で使用される固定管の自動溶接装置など
を小形・軽量化できるといった長所を持つことになる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のティグ溶接方法を実施するための溶接
装置の構成例を示すブロック図、第２図は溶込み深さを
一定とするためのアーク電圧と交流周波数の関係の一例
を示す図、第３図および第４図は本発明の基になる現象
についての説明図である。 ２……出力電流制御用一次インバータ回路、３……パル
ス幅制御回路、４……誤差増幅器、７……電流検出回
路、８……出力電流設定器、９……交流出力用二次イン
バータ回路、10……駆動回路、12……矩形波発生器、13
……溶接トーチ、14……母材、15……アーク電圧検出回
路、16……交流周波数を規定する関数発生器。
装置の構成例を示すブロック図、第２図は溶込み深さを
一定とするためのアーク電圧と交流周波数の関係の一例
を示す図、第３図および第４図は本発明の基になる現象
についての説明図である。 ２……出力電流制御用一次インバータ回路、３……パル
ス幅制御回路、４……誤差増幅器、７……電流検出回
路、８……出力電流設定器、９……交流出力用二次イン
バータ回路、10……駆動回路、12……矩形波発生器、13
……溶接トーチ、14……母材、15……アーク電圧検出回
路、16……交流周波数を規定する関数発生器。
Claims (3)
- 【請求項１】非消耗電極と母材の間に溶接電源の交流出
力を印加することによって発生するアークを用いて母材
を溶接する交流ティグ溶接において、前記交流出力の周
波数をアーク電圧の増減に対応して変化させることを特
徴とする交流ティグ溶接方法。 - 【請求項２】交流出力の周波数を、アーク電圧に略比例
して変化させることを特徴とする請求項１記載の交流テ
ィグ溶接方法。 - 【請求項３】請求項１または２記載の方法を実施するた
めに、直流を可変周波数の交流に変換する手段、その交
流周波数が変化しても交流に変換される前の直流電流値
を一定に保つ手段、アーク電圧を検出する手段およびア
ーク電圧と交流周波数の所定の関係に従いアーク電圧の
検出値に応じて前記直交変換手段の出力周波数を規定す
る手段を備え、前記直交変換手段の交流出力を電極・母
材間に印加するようにした交流ティグ溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455489A JP2675624B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 交流ティグ溶接方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455489A JP2675624B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 交流ティグ溶接方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03472A JPH03472A (ja) | 1991-01-07 |
| JP2675624B2 true JP2675624B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15131037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13455489A Expired - Lifetime JP2675624B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 交流ティグ溶接方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675624B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6630949B1 (en) | 1992-12-01 | 2003-10-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing system and information processing apparatus |
| CN102939702B (zh) | 2010-06-10 | 2016-02-03 | 三菱电机株式会社 | 使旋转电机中产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法和装置 |
| CN103182592A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 哈尔滨学兴科技开发有限公司 | 一种交直流混合焊接方法及装置 |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP13455489A patent/JP2675624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03472A (ja) | 1991-01-07 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
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