JP3097188B2 - Ｍｉｇア−ク溶接制御装置 - Google Patents
Ｍｉｇア−ク溶接制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミＭＩＧ溶接にお
ける電流及び電圧の設定制御装置に関するものであっ
て、その目的は、設定を容易かつ正確にすること、及び
溶接品質を向上させることにある。
ける電流及び電圧の設定制御装置に関するものであっ
て、その目的は、設定を容易かつ正確にすること、及び
溶接品質を向上させることにある。
【０００２】
【従来の技術】図１は、直径１．６［mm］のアルミニウ
ムＡ５１８３の消耗電極（以下、ワイヤという）を使用
したアルミＭＩＧアークの溶融特性と溶滴移行形態との
関係を示す図である。同図において、横軸Ｉａ［Ａ］は
溶接電流、縦軸はアーク電圧Ｖａ［Ｖ］、Ｖｆ1 乃至Ｖ
ｆ5 はワイヤ送給速度、Ｌは見かけのアーク長［mm］
で、図中の数字はその見かけのアーク長を示す。
ムＡ５１８３の消耗電極（以下、ワイヤという）を使用
したアルミＭＩＧアークの溶融特性と溶滴移行形態との
関係を示す図である。同図において、横軸Ｉａ［Ａ］は
溶接電流、縦軸はアーク電圧Ｖａ［Ｖ］、Ｖｆ1 乃至Ｖ
ｆ5 はワイヤ送給速度、Ｌは見かけのアーク長［mm］
で、図中の数字はその見かけのアーク長を示す。
【０００３】一般に、ＭＩＧ溶接では、ワイヤ先端から
の溶滴の移行状態は、溶接作業の難易（アークの安定
性、スパッタの発生）及び溶接結果の良否（アンダーカ
ット、ブローホール、オーバラップ、融合不良等）に密
接な関係があり、溶接目的に応じて適正な条件を選択す
る必要がある。通常のアルミ溶接では、溶接電流値Ｉａ
として、臨界電流値Ｉｃ以上の電流値が用いられる。こ
の場合に、見かけのアーク長（以下、アーク長という）
の大きい図１の［Ｂ］に示すスプレーアーク域では、ア
ーク長が長すぎるために、電極のねらいが困難であり、
さらに、横向き又は立向きなどの難姿勢溶接では、同一
の溶着量（ワイヤ溶融量）を得るためには、大きな電流
を必要とするために、母材側の溶融量が過大になり、溶
融金属がたれ落ちる危険がある。
の溶滴の移行状態は、溶接作業の難易（アークの安定
性、スパッタの発生）及び溶接結果の良否（アンダーカ
ット、ブローホール、オーバラップ、融合不良等）に密
接な関係があり、溶接目的に応じて適正な条件を選択す
る必要がある。通常のアルミ溶接では、溶接電流値Ｉａ
として、臨界電流値Ｉｃ以上の電流値が用いられる。こ
の場合に、見かけのアーク長（以下、アーク長という）
の大きい図１の［Ｂ］に示すスプレーアーク域では、ア
ーク長が長すぎるために、電極のねらいが困難であり、
さらに、横向き又は立向きなどの難姿勢溶接では、同一
の溶着量（ワイヤ溶融量）を得るためには、大きな電流
を必要とするために、母材側の溶融量が過大になり、溶
融金属がたれ落ちる危険がある。
【０００４】逆にアーク長が極端に短い図１の［Ｄ］に
示すショートアーク域では、アークの不安定性、スパッ
タの発生、母材の溶融不足等の問題がある。このような
ことから、最適の溶接条件範囲は、電流値にかかわらず
中間アーク長の図１の斜線の範囲の［Ｃ］に示す微小短
絡が発生する領域（以下、メソスプレーアーク域とい
う）に限定される。
示すショートアーク域では、アークの不安定性、スパッ
タの発生、母材の溶融不足等の問題がある。このような
ことから、最適の溶接条件範囲は、電流値にかかわらず
中間アーク長の図１の斜線の範囲の［Ｃ］に示す微小短
絡が発生する領域（以下、メソスプレーアーク域とい
う）に限定される。
【０００５】このようなメソスプレーアーク域［Ｃ］に
おいては、図１に示すように、ワイヤ送給速度が一定で
あっても設定電圧によって、溶接電流が大きく変化して
いる。
おいては、図１に示すように、ワイヤ送給速度が一定で
あっても設定電圧によって、溶接電流が大きく変化して
いる。
【００１０】図２は、ワイヤ送給速度Ｖｆ6 乃至Ｖｆ8
及びアーク電圧値Ｖａ（設定電圧値）を変化させたとき
のビード形状及び溶込みの変化を示す図である。同図に
示すように、メソスプレーアーク域［Ｃ］では、溶接電
流値Ｉａの変化、例えば、点線ＥＥ′上のＢ1 乃至Ｂ3
の方がアーク電圧値Ｖａの変化、例えば、点線ＦＦ′上
のＢ4 、Ｂ2 及びＢ5 に比べてビード形状に大きな影響
を与えている。
及びアーク電圧値Ｖａ（設定電圧値）を変化させたとき
のビード形状及び溶込みの変化を示す図である。同図に
示すように、メソスプレーアーク域［Ｃ］では、溶接電
流値Ｉａの変化、例えば、点線ＥＥ′上のＢ1 乃至Ｂ3
の方がアーク電圧値Ｖａの変化、例えば、点線ＦＦ′上
のＢ4 、Ｂ2 及びＢ5 に比べてビード形状に大きな影響
を与えている。
【００１１】なお、同図の溶接条件は次のとおりであ
る。直径１．６［ｍｍ］のアルミニウムＡ５１８３のワ
イヤを用いて、板厚１６［ｍｍ］のアルミニウムＡ５０
５８材を、溶接速度３０［ｃｍ／ｍｉｎ］で平板上にＭ
ＩＧ溶接している。
る。直径１．６［ｍｍ］のアルミニウムＡ５１８３のワ
イヤを用いて、板厚１６［ｍｍ］のアルミニウムＡ５０
５８材を、溶接速度３０［ｃｍ／ｍｉｎ］で平板上にＭ
ＩＧ溶接している。
【００１５】図３は、図１と同様に、直径１．２［mm］
のアルミニウムＡ５１８３のワイヤの溶融特性を示す。
同図に示すように、ワイヤ送給速度Ｖｆとアーク電圧の
設定値を調整して、溶接電流２０５［Ａ］でアーク電圧
２２．５［Ｖ］の図３のＢ10点にする。この状態におい
て、上記で述べたように、ビード形状及び溶け込み形状
への影響を小さくしながら、アーク電圧設定値を調整し
てアーク長Ｌを変化させた場合を検討する。例えば、ワ
イヤ送給速度Ｖｆ＝１２．４［m ／min ］を一定値にし
ておき、アーク電圧の設定値を２４．５［Ｖ］に上昇さ
せると、図３のＢ11点に動作点が移動して、溶接電流値
は２１５［Ａ］に変化する。このために、溶接ビード
は、Ｂ10点の状態から大きく変化する。
のアルミニウムＡ５１８３のワイヤの溶融特性を示す。
同図に示すように、ワイヤ送給速度Ｖｆとアーク電圧の
設定値を調整して、溶接電流２０５［Ａ］でアーク電圧
２２．５［Ｖ］の図３のＢ10点にする。この状態におい
て、上記で述べたように、ビード形状及び溶け込み形状
への影響を小さくしながら、アーク電圧設定値を調整し
てアーク長Ｌを変化させた場合を検討する。例えば、ワ
イヤ送給速度Ｖｆ＝１２．４［m ／min ］を一定値にし
ておき、アーク電圧の設定値を２４．５［Ｖ］に上昇さ
せると、図３のＢ11点に動作点が移動して、溶接電流値
は２１５［Ａ］に変化する。このために、溶接ビード
は、Ｂ10点の状態から大きく変化する。
【００１６】そのために、従来の制御方法においては、
再びワイヤ送給速度Ｖｆ及びアーク電圧の設定値Ｖａの
両方の調整を繰り返しながら、Ｂ12点の動作点、すなわ
ち、ワイヤ送給速度Ｖｆ＝１１．９［m ／min ］、アー
ク電圧の設定値を２４．５［Ｖ］に調整する必要があ
る。
再びワイヤ送給速度Ｖｆ及びアーク電圧の設定値Ｖａの
両方の調整を繰り返しながら、Ｂ12点の動作点、すなわ
ち、ワイヤ送給速度Ｖｆ＝１１．９［m ／min ］、アー
ク電圧の設定値を２４．５［Ｖ］に調整する必要があ
る。
【００２０】図４は、従来のＭＩＧ溶接制御方法を実施
する装置のブロック図である。同図において、商用電源
ＡＣを入力として溶接出力制御回路ＰＳから消耗電極１
の給電チップ４と被溶接物２との間に出力を供給してア
ーク３を発生させる。消耗電極１はワイヤ送給モータＷ
Ｍにより回転するワイヤ送給ローラＷＲより供給され
る。ワイヤ送給速度制御回路ＷＣは、ワイヤ平均電流設
定回路ＩＭに設定された平均電流設定信号Ｉｍとワイヤ
送給モータＷＭの回転速度を検出するワイヤ送給速度検
出回路ＷＤの送給速度検出信号Ｗｄを比較するワイヤ送
給速度比較回路（以下、第１比較回路という）ＣＭ１の
ワイヤ送給速度制御信号Ｃｍ１を入力として、ワイヤ送
給モータＷＭにワイヤ送給速度制御信号Ｗｃを出力す
る。アーク電圧設定回路ＶＳ１は、アーク電圧を設定す
る回路であって、アーク電圧設定信号Ｖｓ１を出力す
る。第２比較回路ＣＭ２は、アーク電圧設定信号Ｖｓ１
とアーク電圧検出回路ＶＤのアーク電圧検出信号Ｖｄと
を入力としてその差のアーク電圧制御信号Ｃｍ２を出力
する。パルス電流値設定回路ＩＰ１は、パルス電流値設
定信号Ｉｐ１を出力する。パルス幅設定回路ＴＰ１は、
パルス幅設定信号Ｔｐ１を出力し、ベース電流値設定回
路ＩＢ１は、ベース電流設定信号Ｉｂ１を出力する。パ
ルス周波数信号発生回路ＶＦは、アーク電圧制御信号Ｃ
ｍ２に対応して、パルス周波数制御信号Ｖｆを出力す
る。パルス幅周波数制御信号発生回路ＤＦは、パルス幅
設定信号Ｔｐ１とパルス周波数制御信号Ｖｆとから成る
パルス幅周波数制御信号Ｄｆを出力する。パルスベース
電流切換回路ＳＷ５は、パルス電流値設定信号Ｉｐ１と
ベース電流設定信号Ｉｂ１とを、パルス幅周波数制御信
号Ｄｆによって切り換えてパルス制御信号Ｐｆ１を出力
して、溶接出力制御回路ＰＳに入力する。ＩＤは、溶接
電流検出信号Ｉｄを出力する溶接電流検出回路であり、
ＣＭ３はこの溶接電流検出信号Ｉｄと前述したパルス制
御信号Ｐｆ１とを入力として溶接電流制御信号Ｃｍ３を
出力する第３比較回路である。
する装置のブロック図である。同図において、商用電源
ＡＣを入力として溶接出力制御回路ＰＳから消耗電極１
の給電チップ４と被溶接物２との間に出力を供給してア
ーク３を発生させる。消耗電極１はワイヤ送給モータＷ
Ｍにより回転するワイヤ送給ローラＷＲより供給され
る。ワイヤ送給速度制御回路ＷＣは、ワイヤ平均電流設
定回路ＩＭに設定された平均電流設定信号Ｉｍとワイヤ
送給モータＷＭの回転速度を検出するワイヤ送給速度検
出回路ＷＤの送給速度検出信号Ｗｄを比較するワイヤ送
給速度比較回路（以下、第１比較回路という）ＣＭ１の
ワイヤ送給速度制御信号Ｃｍ１を入力として、ワイヤ送
給モータＷＭにワイヤ送給速度制御信号Ｗｃを出力す
る。アーク電圧設定回路ＶＳ１は、アーク電圧を設定す
る回路であって、アーク電圧設定信号Ｖｓ１を出力す
る。第２比較回路ＣＭ２は、アーク電圧設定信号Ｖｓ１
とアーク電圧検出回路ＶＤのアーク電圧検出信号Ｖｄと
を入力としてその差のアーク電圧制御信号Ｃｍ２を出力
する。パルス電流値設定回路ＩＰ１は、パルス電流値設
定信号Ｉｐ１を出力する。パルス幅設定回路ＴＰ１は、
パルス幅設定信号Ｔｐ１を出力し、ベース電流値設定回
路ＩＢ１は、ベース電流設定信号Ｉｂ１を出力する。パ
ルス周波数信号発生回路ＶＦは、アーク電圧制御信号Ｃ
ｍ２に対応して、パルス周波数制御信号Ｖｆを出力す
る。パルス幅周波数制御信号発生回路ＤＦは、パルス幅
設定信号Ｔｐ１とパルス周波数制御信号Ｖｆとから成る
パルス幅周波数制御信号Ｄｆを出力する。パルスベース
電流切換回路ＳＷ５は、パルス電流値設定信号Ｉｐ１と
ベース電流設定信号Ｉｂ１とを、パルス幅周波数制御信
号Ｄｆによって切り換えてパルス制御信号Ｐｆ１を出力
して、溶接出力制御回路ＰＳに入力する。ＩＤは、溶接
電流検出信号Ｉｄを出力する溶接電流検出回路であり、
ＣＭ３はこの溶接電流検出信号Ｉｄと前述したパルス制
御信号Ｐｆ１とを入力として溶接電流制御信号Ｃｍ３を
出力する第３比較回路である。
【００２１】消耗電極１は、ワイヤ送給速度制御信号Ｗ
ｃによって予め定めた略一定の速度で送給される。一
方、出力制御については、アーク電圧検出信号Ｖｄとア
ーク電圧設定信号Ｖｓ１とが第２比較回路ＣＭ２におい
て比較増幅されて、その差のアーク電圧制御信号Ｃｍ２
がパルス周波数信号発生回路ＶＦに入力されて、パルス
周波数制御信号Ｖｆに変換される。この信号Ｖｆとパル
ス幅設定信号Ｔｐ１とが単安定マルチバイブレータ回路
から構成されるパルス幅周波数制御信号発生回路ＤＦに
よって入力されパルス幅Ｔｐ１でパルス周波数ｆの幅周
波数制御信号Ｄｆが出力される。この信号Ｄｆによって
パルス電流設定値Ｉｐ１とベース電流設定値Ｉｂ１とが
切り換わる。
ｃによって予め定めた略一定の速度で送給される。一
方、出力制御については、アーク電圧検出信号Ｖｄとア
ーク電圧設定信号Ｖｓ１とが第２比較回路ＣＭ２におい
て比較増幅されて、その差のアーク電圧制御信号Ｃｍ２
がパルス周波数信号発生回路ＶＦに入力されて、パルス
周波数制御信号Ｖｆに変換される。この信号Ｖｆとパル
ス幅設定信号Ｔｐ１とが単安定マルチバイブレータ回路
から構成されるパルス幅周波数制御信号発生回路ＤＦに
よって入力されパルス幅Ｔｐ１でパルス周波数ｆの幅周
波数制御信号Ｄｆが出力される。この信号Ｄｆによって
パルス電流設定値Ｉｐ１とベース電流設定値Ｉｂ１とが
切り換わる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のワ
イヤ送給速度Ｖｆとアーク電圧値Ｖａの設定制御方式で
は、アーク長Ｌの微調整を行う度に、ワイヤ送給速度Ｖ
ｆとアーク電圧値Ｖａとの両方の設定を繰り返して調整
する必要があり、時間がかかるとともに、これらの設定
が不正確になるという問題があった。
イヤ送給速度Ｖｆとアーク電圧値Ｖａの設定制御方式で
は、アーク長Ｌの微調整を行う度に、ワイヤ送給速度Ｖ
ｆとアーク電圧値Ｖａとの両方の設定を繰り返して調整
する必要があり、時間がかかるとともに、これらの設定
が不正確になるという問題があった。
【００３２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、図３
及び図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、３以上の
複数の平均電流設定信号Ｉｍを出力するワイヤ平均電流
設定回路ＩＭと３以上の複数のアーク電圧設定信号Ｖｓ
１を出力するアーク電圧設定回路ＶＳ１とを備えたＭＩ
Ｇアーク溶接制御装置において、上記ワイヤ平均電流設
定回路ＩＭに上記３以上の複数の中から通電したい平均
電流設定信号Ｉｍ＝２０５［Ａ］を設定すると共に、上
記アーク電圧設定回路ＶＳ１に上記３以上の複数の中か
ら第１のアーク長を得る第１のアーク電圧設定信号Ｖｓ
１＝２２．５［ｖ］を設定し、上記設定した平均電流設
定信号Ｉｍのときに上記第１のアーク電圧設定信号Ｖｓ
１が得られる予め定めた第１のワイヤ送給速度Ｖｆ＝１
２．４［m/min］を出力させ、次に上記第１のアーク長
から第２のアーク長に変化させる第２のアーク電圧設定
信号Ｖｓ１＝２４．５［ｖ］を再設定したときに、上記
設定した平均電流設定信号Ｉｍ＝２０５［Ａ］を変化さ
せない予め定めた第２のワイヤ送給速度Ｖｆ＝１１．９
［m/min］を出力する適正ワイヤ送給速度信号出力回路
ＷＧを備えたＭＩＧアーク溶接制御装置である。請求項
２の発明は、請求項１に記載の適正ワイヤ送給速度信号
出力回路ＷＧが、直径が異なる複数種類のワイヤにも適
用可能であって、ワイヤの直径毎に予め定めた第１のワ
イヤ送給速度及び第２のワイヤ送給速度を出力する適正
ワイヤ送給速度信号出力回路ＷＧである。この直径が異
なる複数種類のワイヤに適用可能な適正ワイヤ送給速度
信号出力回路ＷＧは、図３及び図７（ａ）及び図７
（ｂ）に示すように、３以上の複数の平均電流設定信号
Ｉｍを出力するワイヤ平均電流設定回路ＩＭと３以上の
複数のアーク電圧設定信号Ｖｓ１を出力するアーク電圧
設定回路ＶＳ１とを備えたＭＩＧアーク溶接制御装置に
おいて、上記ワイヤ平均電流設定回路ＩＭに上記３以上
の複数の中から通電したい平均電流設定信号Ｉｍ＝２０
５［Ａ］を設定すると共に、上記アーク電圧設定回路Ｖ
Ｓ１に上記３以上の複数の中から第１のアーク長を得る
第１のアーク電圧設定信号Ｖｓ１＝２２．５［ｖ］を設
定し、上記設定した平均電流設定信号Ｉｍのときに、ワ
イヤの直径を選定するワイヤ径選定回路ＷＡで選定した
第１のワイヤ直径１．２［mm］のと きの上記第１のアー
ク電圧設定信号Ｖｓ１が得られる予め定めた第１のワイ
ヤ送給速度Ｖｆ＝１２．４［m/min］を出力させ、次に
上記第１のアーク長から第２のアーク長に変化させる第
２のアーク電圧設定信号Ｖｓ１＝２４．５［ｖ］を再設
定したときに、上記設定した平均電流設定信号Ｉｍ＝２
０５［Ａ］を変化させない上記選定した第１のワイヤ直
径のときの予め定めた第２のワイヤ送給速度Ｖｆ＝１
１．９［m/min］を出力し、さらに選定した第２のワイ
ヤ直径１．６［mm］のときにも上記と同じ再設定をした
ときに上記設定した平均電流設定信号Ｉｍを変化させな
い上記選定した第２のワイヤ直径のときの予め定めた第
２のワイヤ送給速度Ｖｆを出力する適正ワイヤ送給速度
信号出力回路ＷＧである。
及び図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、３以上の
複数の平均電流設定信号Ｉｍを出力するワイヤ平均電流
設定回路ＩＭと３以上の複数のアーク電圧設定信号Ｖｓ
１を出力するアーク電圧設定回路ＶＳ１とを備えたＭＩ
Ｇアーク溶接制御装置において、上記ワイヤ平均電流設
定回路ＩＭに上記３以上の複数の中から通電したい平均
電流設定信号Ｉｍ＝２０５［Ａ］を設定すると共に、上
記アーク電圧設定回路ＶＳ１に上記３以上の複数の中か
ら第１のアーク長を得る第１のアーク電圧設定信号Ｖｓ
１＝２２．５［ｖ］を設定し、上記設定した平均電流設
定信号Ｉｍのときに上記第１のアーク電圧設定信号Ｖｓ
１が得られる予め定めた第１のワイヤ送給速度Ｖｆ＝１
２．４［m/min］を出力させ、次に上記第１のアーク長
から第２のアーク長に変化させる第２のアーク電圧設定
信号Ｖｓ１＝２４．５［ｖ］を再設定したときに、上記
設定した平均電流設定信号Ｉｍ＝２０５［Ａ］を変化さ
せない予め定めた第２のワイヤ送給速度Ｖｆ＝１１．９
［m/min］を出力する適正ワイヤ送給速度信号出力回路
ＷＧを備えたＭＩＧアーク溶接制御装置である。請求項
２の発明は、請求項１に記載の適正ワイヤ送給速度信号
出力回路ＷＧが、直径が異なる複数種類のワイヤにも適
用可能であって、ワイヤの直径毎に予め定めた第１のワ
イヤ送給速度及び第２のワイヤ送給速度を出力する適正
ワイヤ送給速度信号出力回路ＷＧである。この直径が異
なる複数種類のワイヤに適用可能な適正ワイヤ送給速度
信号出力回路ＷＧは、図３及び図７（ａ）及び図７
（ｂ）に示すように、３以上の複数の平均電流設定信号
Ｉｍを出力するワイヤ平均電流設定回路ＩＭと３以上の
複数のアーク電圧設定信号Ｖｓ１を出力するアーク電圧
設定回路ＶＳ１とを備えたＭＩＧアーク溶接制御装置に
おいて、上記ワイヤ平均電流設定回路ＩＭに上記３以上
の複数の中から通電したい平均電流設定信号Ｉｍ＝２０
５［Ａ］を設定すると共に、上記アーク電圧設定回路Ｖ
Ｓ１に上記３以上の複数の中から第１のアーク長を得る
第１のアーク電圧設定信号Ｖｓ１＝２２．５［ｖ］を設
定し、上記設定した平均電流設定信号Ｉｍのときに、ワ
イヤの直径を選定するワイヤ径選定回路ＷＡで選定した
第１のワイヤ直径１．２［mm］のと きの上記第１のアー
ク電圧設定信号Ｖｓ１が得られる予め定めた第１のワイ
ヤ送給速度Ｖｆ＝１２．４［m/min］を出力させ、次に
上記第１のアーク長から第２のアーク長に変化させる第
２のアーク電圧設定信号Ｖｓ１＝２４．５［ｖ］を再設
定したときに、上記設定した平均電流設定信号Ｉｍ＝２
０５［Ａ］を変化させない上記選定した第１のワイヤ直
径のときの予め定めた第２のワイヤ送給速度Ｖｆ＝１
１．９［m/min］を出力し、さらに選定した第２のワイ
ヤ直径１．６［mm］のときにも上記と同じ再設定をした
ときに上記設定した平均電流設定信号Ｉｍを変化させな
い上記選定した第２のワイヤ直径のときの予め定めた第
２のワイヤ送給速度Ｖｆを出力する適正ワイヤ送給速度
信号出力回路ＷＧである。
【００４０】
【実施例】以下、本発明の制御装置について、図５のブ
ロック図及び図６の適正ワイヤ送給速度信号出力回路Ｗ
Ｇの機能を説明する図及び図７の適正ワイヤ送給速度信
号を出力する一元調整データテーブル及び図８の動作手
順のフローチャートを参照して説明する。
ロック図及び図６の適正ワイヤ送給速度信号出力回路Ｗ
Ｇの機能を説明する図及び図７の適正ワイヤ送給速度信
号を出力する一元調整データテーブル及び図８の動作手
順のフローチャートを参照して説明する。
【００４１】（図５の説明）図５は、本発明のＭＩＧア
ーク溶接制御装置の第１の実施例のブロック図であって
パルス溶接をすることができる。同図において、図４と
同一機能の回路の説明は省略する。同図において、ＷＡ
は、ワイヤの直径を選定してワイヤ径選定信号Ｗａを出
力するワイヤ径選定回路であり、ＷＢは、ワイヤの材質
例えば軟質か硬質かを選定してワイヤ材質選定信号Ｗｂ
を出力するワイヤ材質選定回路であり、ＷＧは、平均電
流設定信号Ｉｍとアーク電圧設定信号Ｖｓ1 とワイヤ径
選定信号Ｗａとワイヤ材質選定信号Ｗｂとを入力して、
これらの関係から予め定めた適正ワイヤ送給速度信号Ｗ
ｇを出力する適正ワイヤ送給速度信号出力回路である。
ーク溶接制御装置の第１の実施例のブロック図であって
パルス溶接をすることができる。同図において、図４と
同一機能の回路の説明は省略する。同図において、ＷＡ
は、ワイヤの直径を選定してワイヤ径選定信号Ｗａを出
力するワイヤ径選定回路であり、ＷＢは、ワイヤの材質
例えば軟質か硬質かを選定してワイヤ材質選定信号Ｗｂ
を出力するワイヤ材質選定回路であり、ＷＧは、平均電
流設定信号Ｉｍとアーク電圧設定信号Ｖｓ1 とワイヤ径
選定信号Ｗａとワイヤ材質選定信号Ｗｂとを入力して、
これらの関係から予め定めた適正ワイヤ送給速度信号Ｗ
ｇを出力する適正ワイヤ送給速度信号出力回路である。
【００４３】（図６の説明）図６は、図５のブロック図
の適正ワイヤ送給速度信号出力回路ＷＧの機能を説明す
る図であって、マイクロプロセッサを使用して、前述し
た信号Ｉｍと信号Ｖｓ1 と信号Ｗａと信号Ｗｂとを入力
として、適正ワイヤ送給速度信号Ｗｇを出力する。同図
において、ＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポート、Ａ
／Ｄ変換回路、及びＤ／Ａ変換回路から構成されてい
る。Ａ／Ｄ変換回路から、平均電流設定信号Ｉｍ及びア
ーク電圧設定信号Ｖｓ1 が入力してディジタル信号を出
力する。ＲＯＭは、Ａ／Ｄ変換回路からの信号Ｉｍ及び
Ｖｓ1 とワイヤ径選定信号Ｗａ及びワイヤ材質選定信号
Ｗｂのディジタル信号をＩ／Ｏポートから読み込んで、
予め記憶されている図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すデータ
テーブルから適正ワイヤ送給速度の設定値を検索して読
み出してＩ／Ｏポートに出力する。Ｄ／Ａ変換回路は、
Ｉ／Ｏポートから入力された適正ワイヤ送給速度信号Ｗ
ｇをアナログ信号に変換して出力する。
の適正ワイヤ送給速度信号出力回路ＷＧの機能を説明す
る図であって、マイクロプロセッサを使用して、前述し
た信号Ｉｍと信号Ｖｓ1 と信号Ｗａと信号Ｗｂとを入力
として、適正ワイヤ送給速度信号Ｗｇを出力する。同図
において、ＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポート、Ａ
／Ｄ変換回路、及びＤ／Ａ変換回路から構成されてい
る。Ａ／Ｄ変換回路から、平均電流設定信号Ｉｍ及びア
ーク電圧設定信号Ｖｓ1 が入力してディジタル信号を出
力する。ＲＯＭは、Ａ／Ｄ変換回路からの信号Ｉｍ及び
Ｖｓ1 とワイヤ径選定信号Ｗａ及びワイヤ材質選定信号
Ｗｂのディジタル信号をＩ／Ｏポートから読み込んで、
予め記憶されている図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すデータ
テーブルから適正ワイヤ送給速度の設定値を検索して読
み出してＩ／Ｏポートに出力する。Ｄ／Ａ変換回路は、
Ｉ／Ｏポートから入力された適正ワイヤ送給速度信号Ｗ
ｇをアナログ信号に変換して出力する。
【００４５】（図７の説明）図７（Ａ）は、ワイヤの直
径、例えば、１．２［mm］及び１．６［mm］とワイヤ材
質、例えば、軟質及び硬質の各組合せによるモード、こ
の列ではモード１からモード４までの関係を示す図であ
り、同図（Ｂ）は、各モードごとに例えば、ワイヤの直
径１．２［mm］で硬質ワイヤのときのモード２におい
て、平均電流設定信号Ｉｍ及びアーク電圧設定信号Ｖｓ
1 が設定されたときに、適正ワイヤ送給速度信号Ｗｇの
設定値が予め定められた一元調整データテーブルであっ
て、ＲＯＭに記憶されている。
径、例えば、１．２［mm］及び１．６［mm］とワイヤ材
質、例えば、軟質及び硬質の各組合せによるモード、こ
の列ではモード１からモード４までの関係を示す図であ
り、同図（Ｂ）は、各モードごとに例えば、ワイヤの直
径１．２［mm］で硬質ワイヤのときのモード２におい
て、平均電流設定信号Ｉｍ及びアーク電圧設定信号Ｖｓ
1 が設定されたときに、適正ワイヤ送給速度信号Ｗｇの
設定値が予め定められた一元調整データテーブルであっ
て、ＲＯＭに記憶されている。
【００４６】同図（Ｂ）のデータテーブルには、例え
ば、前述した図３において、点Ｂ１０の溶接電流値Ｉａ
＝２０５［Ａ］でアーク電圧値がＶａ＝２２．５［Ｖ］
のときの適正ワイヤ送給速度Ｖｆ＝１２．４［ｍ／ｍｉ
ｎ］に設定しておいて、点Ｂ１２の同じ溶接電流値Ｉａ
＝２０５［Ａ］でアーク電圧値Ｖａ＝２４．５［Ｖ］に
変更したときの適正ワイヤ送給速度Ｖｆ＝１１．９［ｍ
／ｍｉｎ］となる各設定値Ｉｍ及びＶｓ１及びＷｇの関
係が予め定められている。
ば、前述した図３において、点Ｂ１０の溶接電流値Ｉａ
＝２０５［Ａ］でアーク電圧値がＶａ＝２２．５［Ｖ］
のときの適正ワイヤ送給速度Ｖｆ＝１２．４［ｍ／ｍｉ
ｎ］に設定しておいて、点Ｂ１２の同じ溶接電流値Ｉａ
＝２０５［Ａ］でアーク電圧値Ｖａ＝２４．５［Ｖ］に
変更したときの適正ワイヤ送給速度Ｖｆ＝１１．９［ｍ
／ｍｉｎ］となる各設定値Ｉｍ及びＶｓ１及びＷｇの関
係が予め定められている。
【００４９】（図８の説明）図８は、図６の適正ワイヤ
送給速度信号出力回路ＷＧの機能を説明する図の動作手
順のフローチャートである。図８の手順はつぎのとおり
である。Ｆ２は、ワイヤ直径Ｗａ例えば１．２［mm］及
びワイヤ材質Ｗｂ例えば硬質をＩ／Ｏポートから読み込
む。Ｆ３は、読み込んだワイヤ直径Ｗａ及びワイヤ材質
Ｗｂの組み合わせが定まり、この組合せすなわちモー
ド、例えばモード２に適した一元調整のデータテーブル
を選択する。Ｆ４は、平均電流設定信号Ｉｍ及びアーク
電圧設定信号Ｖｓ1 の各設定値をＡ／Ｄ変換回路を通し
て読み込む。Ｆ５は、上記の選択したモードのＲＯＭデ
ータテーブルから、平均溶接電流Ｉｍ及びアーク電圧設
定信号Ｖｓ1 の設定値に対応した適正ワイヤ送給速度信
号Ｗｇの設定値Ｗｇを選定する。Ｆ６は、選定した適正
ワイヤ送給速度信号ＷｇをＤ／Ａ変換回路から出力す
る。
送給速度信号出力回路ＷＧの機能を説明する図の動作手
順のフローチャートである。図８の手順はつぎのとおり
である。Ｆ２は、ワイヤ直径Ｗａ例えば１．２［mm］及
びワイヤ材質Ｗｂ例えば硬質をＩ／Ｏポートから読み込
む。Ｆ３は、読み込んだワイヤ直径Ｗａ及びワイヤ材質
Ｗｂの組み合わせが定まり、この組合せすなわちモー
ド、例えばモード２に適した一元調整のデータテーブル
を選択する。Ｆ４は、平均電流設定信号Ｉｍ及びアーク
電圧設定信号Ｖｓ1 の各設定値をＡ／Ｄ変換回路を通し
て読み込む。Ｆ５は、上記の選択したモードのＲＯＭデ
ータテーブルから、平均溶接電流Ｉｍ及びアーク電圧設
定信号Ｖｓ1 の設定値に対応した適正ワイヤ送給速度信
号Ｗｇの設定値Ｗｇを選定する。Ｆ６は、選定した適正
ワイヤ送給速度信号ＷｇをＤ／Ａ変換回路から出力す
る。
【００５５】（図９の説明）図９は、本発明のＭＩＧア
ーク溶接制御装置の第２の実施例のブロック図であっ
て、パルスなしの制御装置である。同図において、図５
のブロック図から、パルス制御に必要な各回路ＶＦ、Ｔ
Ｐ１、ＤＦ、ＩＰ１、ＩＢ１、ＳＷ５、ＩＤ及びＣＭ３
を除いており、パルス制御の動作を除いて、図５乃至図
８の動作と同一であるので説明を省略する。
ーク溶接制御装置の第２の実施例のブロック図であっ
て、パルスなしの制御装置である。同図において、図５
のブロック図から、パルス制御に必要な各回路ＶＦ、Ｔ
Ｐ１、ＤＦ、ＩＰ１、ＩＢ１、ＳＷ５、ＩＤ及びＣＭ３
を除いており、パルス制御の動作を除いて、図５乃至図
８の動作と同一であるので説明を省略する。
【００６０】図５乃至図９の各実施例においては、ワイ
ヤ材質選定回路ＷＢが存在する場合について説明した
が、ワイヤ材質が一定しており切り換えを必要としない
ＭＩＧアーク溶接制御装置においては、ワイヤ材質選定
回路ＷＢを省略することができる。また、例えばシール
ドガスの成分、溶接姿勢等によって適正ワイヤ送給速度
を微調整したいときは、ワイヤ径選定回路又はワイヤ材
質選定回路と同様に、シールドガス成分選定回路、溶接
姿勢選定回路を付加したり、又は微調整回路を付加した
りすることができる。
ヤ材質選定回路ＷＢが存在する場合について説明した
が、ワイヤ材質が一定しており切り換えを必要としない
ＭＩＧアーク溶接制御装置においては、ワイヤ材質選定
回路ＷＢを省略することができる。また、例えばシール
ドガスの成分、溶接姿勢等によって適正ワイヤ送給速度
を微調整したいときは、ワイヤ径選定回路又はワイヤ材
質選定回路と同様に、シールドガス成分選定回路、溶接
姿勢選定回路を付加したり、又は微調整回路を付加した
りすることができる。
【００６５】
【本発明の効果】以上のように、本発明のＭＩＧ溶接制
御装置によれば、溶接電流の平均値Ｉａとアーク電圧の
平均値Ｖａとを設定して、適正なワイヤ送給速度を自動
的に得ることができ、特に、溶接電流の平均値Ｉａを一
定値に維持させた状態でアーク電圧の平均値Ｖａのみを
変化させたいときには、従来のワイヤ送給速度設定回路
とアーク電圧設定回路との両方を繰り返して微調整する
ことによって適正なワイヤ送給速度に近づけるような労
力を必要としないので、設定が容易でかつ正確な設定を
一度の設定で得ることができる。また、本発明の制御装
置によれば、溶接電流の平均値Ｉａとアーク電圧の平均
値Ｖａとを独立して設定することができるために、溶接
ビード形状及び溶け込み深さに大きな影響を与える溶接
電流の平均値Ｉａを一定値に維持した状態で、（見かけ
の）アーク長Ｌを定めるアーク電圧の平均値を設定する
ことができる。
御装置によれば、溶接電流の平均値Ｉａとアーク電圧の
平均値Ｖａとを設定して、適正なワイヤ送給速度を自動
的に得ることができ、特に、溶接電流の平均値Ｉａを一
定値に維持させた状態でアーク電圧の平均値Ｖａのみを
変化させたいときには、従来のワイヤ送給速度設定回路
とアーク電圧設定回路との両方を繰り返して微調整する
ことによって適正なワイヤ送給速度に近づけるような労
力を必要としないので、設定が容易でかつ正確な設定を
一度の設定で得ることができる。また、本発明の制御装
置によれば、溶接電流の平均値Ｉａとアーク電圧の平均
値Ｖａとを独立して設定することができるために、溶接
ビード形状及び溶け込み深さに大きな影響を与える溶接
電流の平均値Ｉａを一定値に維持した状態で、（見かけ
の）アーク長Ｌを定めるアーク電圧の平均値を設定する
ことができる。
【図１】図１は、直径１．６［mm］のアルミニウムＡ５
１８３のワイヤを使用したアルミＭＩＧアークの溶融特
性と溶滴移行形態との関係を示す図である。
１８３のワイヤを使用したアルミＭＩＧアークの溶融特
性と溶滴移行形態との関係を示す図である。
【図２】図２は、ワイヤ送給速度はＶｆ6 乃至Ｖｆ8 及
びアーク電圧値Ｖａを変化させたときのビード形状及び
溶込みの変化を示す図である。
びアーク電圧値Ｖａを変化させたときのビード形状及び
溶込みの変化を示す図である。
【図３】図３は、直径１．２［mm］のアルミニウムＡ５
１８３のワイヤを使用したアルミＭＩＧアークの溶融特
性を示す図である。
１８３のワイヤを使用したアルミＭＩＧアークの溶融特
性を示す図である。
【図４】図４は、従来のＭＩＧ溶接制御方法を実施する
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図５】図５は、本発明のＭＩＧアーク溶接制御装置の
第１の実施例のブロック図である。
第１の実施例のブロック図である。
【図６】図６は、図５のブロック図の適正ワイヤ送給速
度信号出力回路ＷＧの機能を説明する図である。
度信号出力回路ＷＧの機能を説明する図である。
【図７】図７は（Ａ）は、ワイヤの直径、例えば、１．
２［mm］及び１．６［mm］とワイヤ材質、例えば、軟質
及び硬質の各組合せによるモード、この例ではモード１
からモード４までの関係を示す図である。同図（Ｂ）
は、各モードごとに、例えば、ワイヤの直径１．２［m
m］で硬質ワイヤのときのモード２において、平均電流
設定信号Ｉｍ及びアーク電圧設定信号Ｖｓ1 が設定され
たときに、適正ワイヤ送給速度信号Ｗｇの設定値が予め
定められた一元調整データテーブルである。
２［mm］及び１．６［mm］とワイヤ材質、例えば、軟質
及び硬質の各組合せによるモード、この例ではモード１
からモード４までの関係を示す図である。同図（Ｂ）
は、各モードごとに、例えば、ワイヤの直径１．２［m
m］で硬質ワイヤのときのモード２において、平均電流
設定信号Ｉｍ及びアーク電圧設定信号Ｖｓ1 が設定され
たときに、適正ワイヤ送給速度信号Ｗｇの設定値が予め
定められた一元調整データテーブルである。
【図８】図８は、図６の適正ワイヤ送給速度信号出力回
路ＷＧの機能を説明する図の動作手順のフローチャート
である。
路ＷＧの機能を説明する図の動作手順のフローチャート
である。
【図９】図９は、本発明のＭＩＧアーク溶接制御装置の
第２の実施例のブロック図である。
第２の実施例のブロック図である。
１ 消耗電極 ２ 被溶接物 ３ アーク ４ 給電チップ ｆ パルス周波数 Ｌ 見かけのアーク長 Ｉａ 溶接電流 Ｉｂ1 ベース電流設定信号 Ｉｃ 臨界電流値 Ｉｄ 溶接電流検出信号 Ｉｍ 平均電流設定信号 Ｉｐ1 パルス電流値設定信号 ＶＳ1 アーク電圧設定回路 ＩＰ１ パルス電流値設定回路 ＩＭ ワイヤ平均電流設定回路 Ｗａ ワイヤ径選定信号 Ｗｂ ワイヤ材質選定信号 Ｗｃ ワイヤ送給速度制御信号 Ｗｄ 送給速度検出信号 Ｗｇ 適正ワイヤ送給速度信号 ＷＡ ワイヤ径選定回路 ＷＢ ワイヤ材質選定回路 ＷＣ ワイヤ送給速度制御回路 ＷＤ ワイヤ送給速度検出回路 ＷＧ 適正ワイヤ送給速度信号出力回路 ＷＭ ワイヤ送給モータ ＷＲ ワイヤ送給ローラ ＣＭ１ ワイヤ送給速度比較回路（第１比較回路） ＣＭ２ 第２比較回路 ＣＭ３ 第３比較回路 Ｃｍ1 ワイヤ送給速度制御信号 Ｃｍ2 アーク電圧制御信号 Ｃｍ3 溶接電流制御信号 Ｖａ アーク電圧 Ｖｄ アーク電圧検出信号 Ｖｆ1 〜8 ワイヤ送給速度 Ｖｆ パルス周波数制御信号 Ｖｓ1 アーク電圧設定信号 Ｄｆ パルス幅周波数制御信号 Ｐｆ1 パルス制御信号 ＶＤ アーク電圧検出回路 ＶＦ パルス周波数信号発生回路 ＤＦ パルス幅周波数制御信号発生回路 ＩＤ 溶接電流検出回路 Ｔｐ1 パルス幅設定信号 ＳＷ５ パルスベース電流切換回路 ＡＣ 商用電源 ＰＳ 溶接出力制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−56044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−113980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−19185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−19169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−287937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−37560（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/10 B23K 9/09 B23K 9/23 B23K 103:10
Claims (3)
- 【請求項１】 ３以上の複数の平均電流設定信号を出力
するワイヤ平均電流設定回路と３以上の複数のアーク電
圧設定信号を出力するアーク電圧設定回路とを備えたＭ
ＩＧアーク溶接制御装置において、前記ワイヤ平均電流
設定回路に前記３以上の複数の中から通電したい平均電
流設定信号を設定すると共に、前記アーク電圧設定回路
に前記３以上の複数の中から第１のアーク長を得る第１
のアーク電圧設定信号を設定し、前記設定した平均電流
設定信号のときに前記第１のアーク電圧設定信号が得ら
れる予め定めた第１のワイヤ送給速度を出力させ、次に
前記第１のアーク長から第２のアーク長に変化させる第
２のアーク電圧設定信号を再設定したときに、前記設定
した平均電流設定信号を変化させない予め定めた第２の
ワイヤ送給速度を出力する適正ワイヤ送給速度信号出力
回路を備えたＭＩＧアーク溶接制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の適正ワイヤ送給速度信
号出力回路が、直径が異なる複数種類のワイヤに対して
ワイヤ直径毎に予め定めた第１のワイヤ送給速度及び第
２のワイヤ送給速度を出力する適正ワイヤ送給速度信号
出力回路であるＭＩＧアーク溶接制御装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の適正ワイヤ送給速度信
号出力回路が、直径及び材質が異なる複数種類のワイヤ
に対してワイヤの直径と材質との組合せ毎に予め定めた
第１のワイヤ送給速度及び第２のワイヤ送給速度を出力
する適正ワイヤ送給速度信号出力回路であるＭＩＧアー
ク溶接制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16380491A JP3097188B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | Ｍｉｇア−ク溶接制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16380491A JP3097188B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | Ｍｉｇア−ク溶接制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367371A JPH04367371A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3097188B2 true JP3097188B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=15781024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16380491A Expired - Fee Related JP3097188B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | Ｍｉｇア−ク溶接制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3097188B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5629824B2 (ja) * | 2010-06-14 | 2014-11-26 | エサブ・アーベー | Ｍｉｇ／ｍａｇ溶接のための溶接パラメータを自動的に設定する方法およびその方法を実行するための制御装置 |
| US10350695B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-07-16 | Esab Ab | Method of automatically setting a welding parameter for MIG/MAG welding and a controller for performing the method |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP16380491A patent/JP3097188B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04367371A (ja) | 1992-12-18 |
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Legal Events
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