JP3221177B2 - 消耗電極式アーク溶接機 - Google Patents
消耗電極式アーク溶接機Info
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- JP3221177B2 JP3221177B2 JP24388593A JP24388593A JP3221177B2 JP 3221177 B2 JP3221177 B2 JP 3221177B2 JP 24388593 A JP24388593 A JP 24388593A JP 24388593 A JP24388593 A JP 24388593A JP 3221177 B2 JP3221177 B2 JP 3221177B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接機をロボッ
ト又は自動機と組み合わせて使用する消耗電極式アーク
溶接機の改良に関するものである。
ト又は自動機と組み合わせて使用する消耗電極式アーク
溶接機の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】消耗電極を用いたアーク溶接では非消耗
電極式アーク溶接の場合と異なり、通常の比較的安定し
たアーク状態でも約100ms程度以下の短いアーク切
れが頻繁に発生しており、このような短いアーク切れは
溶接品質上全く問題とならない。このため短時間のアー
ク切れが発生したときには溶接電流検出信号(以下、W
CR信号という)がオフとなることがないようにWCR
信号には復帰遅れ時間を持たせており、その時限はアー
ク切れ時限よりも長く通常約200〜300msに設定
されていた。
電極式アーク溶接の場合と異なり、通常の比較的安定し
たアーク状態でも約100ms程度以下の短いアーク切
れが頻繁に発生しており、このような短いアーク切れは
溶接品質上全く問題とならない。このため短時間のアー
ク切れが発生したときには溶接電流検出信号(以下、W
CR信号という)がオフとなることがないようにWCR
信号には復帰遅れ時間を持たせており、その時限はアー
ク切れ時限よりも長く通常約200〜300msに設定
されていた。
【0003】ところで、ロボット又は自動機は、溶接終
了部における通電停止のタイミングをアーク溶接機から
のWCR信号がオン状態からオフ状態に変化したことに
より検知し、それから次の溶接箇所へ移動する。したが
って、WCR信号復帰遅れ時間がわずか200msで、
溶接部1カ所について200msの移動待ち時間を費や
すだけであっても総合的には大きな時間損失になる。例
えば1つの被溶接物に対して3秒間の溶接を6ヶ所行う
タック溶接のような場合では、タクトタイム(被溶接物
1つを溶接するために必要な時間)を30秒、稼動条件
を1日に8時間、1月に20日間、1年に240日間と
仮定すると、被溶接物の1日の生産数は960個、総溶
接箇所数は960個×6=5,760ヶ所となるので、
ロボットや自動機が溶接部1ヶ所について200msの
移動待ち時間を費やすと、これによって生じる全く無駄
な移動待ち時間が1日に200ms×5,760=1,
152秒、すなわち1日当たり19.2分、1月当たり
で6.4時間、1年間では約77時間(9.5日間)に
も達することになる。
了部における通電停止のタイミングをアーク溶接機から
のWCR信号がオン状態からオフ状態に変化したことに
より検知し、それから次の溶接箇所へ移動する。したが
って、WCR信号復帰遅れ時間がわずか200msで、
溶接部1カ所について200msの移動待ち時間を費や
すだけであっても総合的には大きな時間損失になる。例
えば1つの被溶接物に対して3秒間の溶接を6ヶ所行う
タック溶接のような場合では、タクトタイム(被溶接物
1つを溶接するために必要な時間)を30秒、稼動条件
を1日に8時間、1月に20日間、1年に240日間と
仮定すると、被溶接物の1日の生産数は960個、総溶
接箇所数は960個×6=5,760ヶ所となるので、
ロボットや自動機が溶接部1ヶ所について200msの
移動待ち時間を費やすと、これによって生じる全く無駄
な移動待ち時間が1日に200ms×5,760=1,
152秒、すなわち1日当たり19.2分、1月当たり
で6.4時間、1年間では約77時間(9.5日間)に
も達することになる。
【0004】そのため、従来のロボットや自動機用の電
源ではWCR復帰遅れ時間を通常の電源のWCR復帰遅
れ時間である約200〜300msよりも短く設定し
て、しかも、定常溶接中に発生する溶接品質上全く問題
とならない程度の短いアーク切れによってWCR信号が
瞬時の間オフしても無視し、一定時間(約0.5 秒程度)
以上の長いアーク切れが発生した場合のみ溶接異常と判
断するなどの処理をロボット側で行うように工夫したも
のもあった。
源ではWCR復帰遅れ時間を通常の電源のWCR復帰遅
れ時間である約200〜300msよりも短く設定し
て、しかも、定常溶接中に発生する溶接品質上全く問題
とならない程度の短いアーク切れによってWCR信号が
瞬時の間オフしても無視し、一定時間(約0.5 秒程度)
以上の長いアーク切れが発生した場合のみ溶接異常と判
断するなどの処理をロボット側で行うように工夫したも
のもあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
したものにおいては溶接終了時にアーク切れが発生した
ときに次のような重大な欠点を有する。消耗電極式アー
ク溶接機における溶接終了前後の動作の一般的な例を図
1に示す。図1は溶接終了前後の動作を時間の経過とと
もに示す線図であり、同図 (A)は溶接指令信号(溶接開
始の指令が入ってから次に溶接停止の指令が入るまでオ
ンしている信号)、同図(B) はワイヤ送給モータ駆動信
号、同図(C) はモータ回転数、同図(D) は溶接機出力電
圧、同図(E) は溶接機出力電流、同図(F) は電流検出信
号(WCR信号)を示す。同図に示すように、ワイヤ送
給モータへの給電を停止しても送給モータの機械的慣性
等によって、ワイヤ送給は瞬時には停止せず、漸減しな
がら停止する。このために、ワイヤ送給モータへの給電
を停止すると同時に溶接機の出力電圧を遮断するとワイ
ヤ送給モータの機械的慣性等によって送給されるワイヤ
が溶融プールの中に突っ込んで、ワイヤと母材が溶着し
てしまう。そして、溶着したままの状態で、ロボットや
自動機が次の溶接箇所へ移動すると溶接トーチや治具を
破損してしまう。したがって、このような溶着を防止す
るため、溶接電流が流れているとき、すなわちWCR信
号がオンの状態のときに、溶接指令信号がオフした場合
には、同図 (D)に示すように溶接機の出力電圧をワイヤ
送給が完全に停止するのを見越した一定時間(約300
〜400ms程度)後まで引き続き無条件に出力する方
法がとられている。一般にこの時間をアンチスチック時
間といい、このような処理をすることアンチスチック処
理とよんでいる。但し、現実に溶接が行われていないと
き、例えば溶接開始時やテスト時のように溶接電流が流
れていない(WCR信号がOFFの状態のとき)で溶接
開始指令信号やワイヤ送給指令信号のみをON/OFF
したとき、は上記のアンチスチック処理は行われずワイ
ヤ送給の停止と同時に溶接電源も遮断される。
したものにおいては溶接終了時にアーク切れが発生した
ときに次のような重大な欠点を有する。消耗電極式アー
ク溶接機における溶接終了前後の動作の一般的な例を図
1に示す。図1は溶接終了前後の動作を時間の経過とと
もに示す線図であり、同図 (A)は溶接指令信号(溶接開
始の指令が入ってから次に溶接停止の指令が入るまでオ
ンしている信号)、同図(B) はワイヤ送給モータ駆動信
号、同図(C) はモータ回転数、同図(D) は溶接機出力電
圧、同図(E) は溶接機出力電流、同図(F) は電流検出信
号(WCR信号)を示す。同図に示すように、ワイヤ送
給モータへの給電を停止しても送給モータの機械的慣性
等によって、ワイヤ送給は瞬時には停止せず、漸減しな
がら停止する。このために、ワイヤ送給モータへの給電
を停止すると同時に溶接機の出力電圧を遮断するとワイ
ヤ送給モータの機械的慣性等によって送給されるワイヤ
が溶融プールの中に突っ込んで、ワイヤと母材が溶着し
てしまう。そして、溶着したままの状態で、ロボットや
自動機が次の溶接箇所へ移動すると溶接トーチや治具を
破損してしまう。したがって、このような溶着を防止す
るため、溶接電流が流れているとき、すなわちWCR信
号がオンの状態のときに、溶接指令信号がオフした場合
には、同図 (D)に示すように溶接機の出力電圧をワイヤ
送給が完全に停止するのを見越した一定時間(約300
〜400ms程度)後まで引き続き無条件に出力する方
法がとられている。一般にこの時間をアンチスチック時
間といい、このような処理をすることアンチスチック処
理とよんでいる。但し、現実に溶接が行われていないと
き、例えば溶接開始時やテスト時のように溶接電流が流
れていない(WCR信号がOFFの状態のとき)で溶接
開始指令信号やワイヤ送給指令信号のみをON/OFF
したとき、は上記のアンチスチック処理は行われずワイ
ヤ送給の停止と同時に溶接電源も遮断される。
【0006】図2 (A)乃至(F) は、WCR復帰遅れ時間
を比較的長い200〜300msに設定したとき、溶接
終了直前にアーク切れを起こした場合の各種信号の関係
を時間の経過とともに示す線図であり、同図 (G)は消耗
電極(ワイヤ)3と被溶接物(母材)6との間のアーク
切れ、短絡および短絡解除の様子を示す図である。同図
に示すように、例えば時刻t1のタイミングで50ms
のアーク切れが発生し時刻t2のタイミングで溶接指令
信号がオフとなっても、溶接指令信号がオフとなる瞬間
にはWCR信号がまだオンのままであると、アンチスチ
ック処理がなされてその後一定時間は溶接電源は無条件
に出力し続けるようにシーケンスが定められているの
で、同図 (D)に示すように溶接機の出力はワイヤ送給が
完全に停止するまで無条件に一定時間(約300〜40
0ms程度)出力されるためワイヤは母材に溶着しな
い。
を比較的長い200〜300msに設定したとき、溶接
終了直前にアーク切れを起こした場合の各種信号の関係
を時間の経過とともに示す線図であり、同図 (G)は消耗
電極(ワイヤ)3と被溶接物(母材)6との間のアーク
切れ、短絡および短絡解除の様子を示す図である。同図
に示すように、例えば時刻t1のタイミングで50ms
のアーク切れが発生し時刻t2のタイミングで溶接指令
信号がオフとなっても、溶接指令信号がオフとなる瞬間
にはWCR信号がまだオンのままであると、アンチスチ
ック処理がなされてその後一定時間は溶接電源は無条件
に出力し続けるようにシーケンスが定められているの
で、同図 (D)に示すように溶接機の出力はワイヤ送給が
完全に停止するまで無条件に一定時間(約300〜40
0ms程度)出力されるためワイヤは母材に溶着しな
い。
【0007】ロボットや自動機は、溶接終了のタイミン
グをアーク溶接機からのWCR信号がオン状態からオフ
状態に変化したことにより検知する。ロボットや自動機
のタクトタイムを短くするためにアーク溶接機のWCR
信号復帰遅れ時間を通常電源のWCR信号復帰遅れ時間
である約200〜300msから20ms程度まで短く
した場合の溶接終了前後の各部の動作を時間の経過とと
もに図3の線図にて示す。この場合は同図に示すように
溶接指令信号がオフとなる直前の時刻t1でWCR信号
復帰遅れ時間の20msよりも長い時限のアーク切れが
発生したときにはアークが再生するよりも早い時刻t2
にWCR信号がオフする。そして再びワイヤ先端が母材
に接触し溶接電流が流れてWCR信号がオンする前に、
時刻t3にて溶接指令信号がオフすると、見掛け上、非
溶接状態で溶接指令信号がオフしたのと同じ状況になっ
てしまう。このために前述のアンチスチック処理は行わ
れず、ワイヤ送給モータへの給電を停止すると同時に溶
接機の出力電圧も遮断されてしまうことになる。しか
し、実際にはその直前まで溶接状態にあったのであるか
ら前述のように送給モータの機械的慣性等のためにワイ
ヤ送給は瞬時には停止せず、引き続いて送り出されるワ
イヤがt4のタイミングで溶融プールの中に突っ込んで
しまい、その結果ワイヤは母材に溶着してしまう。その
ため、ロボットや自動機が次の溶接箇所へ移動しようと
すると溶接トーチや治具を破損してしまうことがある。
グをアーク溶接機からのWCR信号がオン状態からオフ
状態に変化したことにより検知する。ロボットや自動機
のタクトタイムを短くするためにアーク溶接機のWCR
信号復帰遅れ時間を通常電源のWCR信号復帰遅れ時間
である約200〜300msから20ms程度まで短く
した場合の溶接終了前後の各部の動作を時間の経過とと
もに図3の線図にて示す。この場合は同図に示すように
溶接指令信号がオフとなる直前の時刻t1でWCR信号
復帰遅れ時間の20msよりも長い時限のアーク切れが
発生したときにはアークが再生するよりも早い時刻t2
にWCR信号がオフする。そして再びワイヤ先端が母材
に接触し溶接電流が流れてWCR信号がオンする前に、
時刻t3にて溶接指令信号がオフすると、見掛け上、非
溶接状態で溶接指令信号がオフしたのと同じ状況になっ
てしまう。このために前述のアンチスチック処理は行わ
れず、ワイヤ送給モータへの給電を停止すると同時に溶
接機の出力電圧も遮断されてしまうことになる。しか
し、実際にはその直前まで溶接状態にあったのであるか
ら前述のように送給モータの機械的慣性等のためにワイ
ヤ送給は瞬時には停止せず、引き続いて送り出されるワ
イヤがt4のタイミングで溶融プールの中に突っ込んで
しまい、その結果ワイヤは母材に溶着してしまう。その
ため、ロボットや自動機が次の溶接箇所へ移動しようと
すると溶接トーチや治具を破損してしまうことがある。
【0008】以上のように溶接電源のWCR信号の復帰
遅れ時間を短くすればするほどロボットや自動機のタク
トタイムを短くすることができるが、逆に溶接中の無視
してもよいぐらい短時間のアーク切れでもWCR信号は
オフし易くなり、前述のように溶接終了部直前でワイヤ
が母材に溶着するという現象が頻繁に起こる。このため
にWCR復帰遅れ時間をどうしても短くすることができ
なかった。
遅れ時間を短くすればするほどロボットや自動機のタク
トタイムを短くすることができるが、逆に溶接中の無視
してもよいぐらい短時間のアーク切れでもWCR信号は
オフし易くなり、前述のように溶接終了部直前でワイヤ
が母材に溶着するという現象が頻繁に起こる。このため
にWCR復帰遅れ時間をどうしても短くすることができ
なかった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明はWCR信号復帰
遅れ時間を従来の溶接電源のように、一定時限に固定す
るのではなく溶接指令信号がオン状態のときはWCR復
帰遅れ時間を通常の溶接で発生するアーク切れ時間より
も十分に長く200〜300ms程度に設定し、また、
溶接指令信号がオフ状態のときはWCR信号復帰遅れ時
間が短く(20ms程度)なるようにWCR復帰遅れ時
間を溶接指令信号の状態に応じて切り換えるようにした
ものである。
遅れ時間を従来の溶接電源のように、一定時限に固定す
るのではなく溶接指令信号がオン状態のときはWCR復
帰遅れ時間を通常の溶接で発生するアーク切れ時間より
も十分に長く200〜300ms程度に設定し、また、
溶接指令信号がオフ状態のときはWCR信号復帰遅れ時
間が短く(20ms程度)なるようにWCR復帰遅れ時
間を溶接指令信号の状態に応じて切り換えるようにした
ものである。
【0010】
【実施例】図4に本発明の実施例を示す。同図におい
て、1は交流電源、2は直流電源であり、例えばサイリ
スタにより位相制御するもの、一旦直流に変換した後に
半導体スイッチング素子によりチョッパ制御又は電力用
インバータにより高周波交流に変換して後に再度整流し
て所望の特性の直流出力を得るものなどを用いることが
できる。3は消耗電極であり、この消耗電極3は溶接時
に送給ロール4によって被溶接物6に向かって送給され
る。7は溶接電流を検出する電流検知器、9は比較回路
8に基準値を設定する基準値設定電圧である。10はW
CR信号復帰遅れ時間設定のための時限回路であり、比
較器8の出力により導通するトランジスタ101、コン
デンサ104の放電時間を決める抵抗器102、同じく
コンデンサ104の充電時間を決める抵抗器105及び
抵抗器106、インバータ109、アナログスイッチ1
10及び111、ノンインバータのシュミット回路11
2、溶接電流検出リレー(WCR)113、溶接電流検
出リレー(WCR)の常開接点114から成る。11は
溶接指令信号、12は出力制御回路である。
て、1は交流電源、2は直流電源であり、例えばサイリ
スタにより位相制御するもの、一旦直流に変換した後に
半導体スイッチング素子によりチョッパ制御又は電力用
インバータにより高周波交流に変換して後に再度整流し
て所望の特性の直流出力を得るものなどを用いることが
できる。3は消耗電極であり、この消耗電極3は溶接時
に送給ロール4によって被溶接物6に向かって送給され
る。7は溶接電流を検出する電流検知器、9は比較回路
8に基準値を設定する基準値設定電圧である。10はW
CR信号復帰遅れ時間設定のための時限回路であり、比
較器8の出力により導通するトランジスタ101、コン
デンサ104の放電時間を決める抵抗器102、同じく
コンデンサ104の充電時間を決める抵抗器105及び
抵抗器106、インバータ109、アナログスイッチ1
10及び111、ノンインバータのシュミット回路11
2、溶接電流検出リレー(WCR)113、溶接電流検
出リレー(WCR)の常開接点114から成る。11は
溶接指令信号、12は出力制御回路である。
【0011】同図の実施例において、溶接指令信号11
がオンの状態ではインバータ109の出力は消滅し、ア
ナログスイッチ110はオン状態、アナログスイッチ1
11はオフ状態となり、コンデンサ104の充電の時定
数、すなわち溶接指令信号11が存在する間のWCR信
号復帰遅れ時間は抵抗器105とコンデンサ104とで
決まり、その時定数は長く、約200〜300msに選
ばれている。
がオンの状態ではインバータ109の出力は消滅し、ア
ナログスイッチ110はオン状態、アナログスイッチ1
11はオフ状態となり、コンデンサ104の充電の時定
数、すなわち溶接指令信号11が存在する間のWCR信
号復帰遅れ時間は抵抗器105とコンデンサ104とで
決まり、その時定数は長く、約200〜300msに選
ばれている。
【0012】一方、溶接指令信号11がオフの状態で
は、WCR信号復帰遅れ時間は抵抗器106とコンデン
サ104とで決まり、その時定数は短く、約20ms程
度に選ばれている。また、コンデンサ104の放電時定
数は抵抗器102によって定まるが、溶接電流の検出は
通電直後の方がよいので抵抗器102の抵抗値は十分に
低くしておく。
は、WCR信号復帰遅れ時間は抵抗器106とコンデン
サ104とで決まり、その時定数は短く、約20ms程
度に選ばれている。また、コンデンサ104の放電時定
数は抵抗器102によって定まるが、溶接電流の検出は
通電直後の方がよいので抵抗器102の抵抗値は十分に
低くしておく。
【0013】図4において、溶接電流が通電し、比較器
8の出力がハイレベルになると、トランジスタ101は
導通状態となる。抵抗器102の抵抗値は抵抗器105
又は106に比べて小さいのでコンデンサ104の端子
電圧(Vaの電位)は直ちに0ボルト近くになり、シュ
ミット回路112の出力もローレベルとなって、溶接電
流検出リレー(WCR)113が動作して、WCR信号
114はオンする。次に、溶接電流がアーク切れのため
消滅したときは、比較器8の出力が消滅し、トランジス
タ101は遮断状態となる。このとき溶接指令信号11
がオン状態のときはVaの電位は抵抗器105とコンデ
ンサ104で決まる長い時定数の後にハイレベルとなる
ので溶接電流検出リレー(WCR)113が復帰するま
での遅れ時間も長くなる。また、溶接指令信号11がオ
フ状態のときはインバータ109の出力がハイレベルと
なりアナログスイッチ110にかわってアナログスイッ
チ111が導通するので、コンデンサ104は抵抗器1
06を通して充電される。そして、Vaの電位は抵抗器
106とコンデンサ104で決まる短い時定数でハイレ
ベルとなるので、溶接電流検出リレー(WCR)113
の復帰遅れ時間も短くなる。このWCR信号復帰遅れ時
間としては長い時は200ms乃至300ms、短くセ
ットしたときは20ms程度としておけばよい。
8の出力がハイレベルになると、トランジスタ101は
導通状態となる。抵抗器102の抵抗値は抵抗器105
又は106に比べて小さいのでコンデンサ104の端子
電圧(Vaの電位)は直ちに0ボルト近くになり、シュ
ミット回路112の出力もローレベルとなって、溶接電
流検出リレー(WCR)113が動作して、WCR信号
114はオンする。次に、溶接電流がアーク切れのため
消滅したときは、比較器8の出力が消滅し、トランジス
タ101は遮断状態となる。このとき溶接指令信号11
がオン状態のときはVaの電位は抵抗器105とコンデ
ンサ104で決まる長い時定数の後にハイレベルとなる
ので溶接電流検出リレー(WCR)113が復帰するま
での遅れ時間も長くなる。また、溶接指令信号11がオ
フ状態のときはインバータ109の出力がハイレベルと
なりアナログスイッチ110にかわってアナログスイッ
チ111が導通するので、コンデンサ104は抵抗器1
06を通して充電される。そして、Vaの電位は抵抗器
106とコンデンサ104で決まる短い時定数でハイレ
ベルとなるので、溶接電流検出リレー(WCR)113
の復帰遅れ時間も短くなる。このWCR信号復帰遅れ時
間としては長い時は200ms乃至300ms、短くセ
ットしたときは20ms程度としておけばよい。
【0014】図5は、前述した本発明による溶接終了前
後の動作を時間の経過とともに示した図3と同様の線図
である。図5によって図4の実施例の説明をすると、溶
接終了直前の時刻t1にアーク切れが発生しても溶接指
令信号11はオンしているのでアナログスイッチ110
は導通しておりコンデンサ104は抵抗器105を通し
てゆっくり充電される。そして、WCR信号復帰遅れ時
間は長く、例えば約200〜300msに確保されるた
め、溶接指令信号11がオフする前にWCR信号がオフ
になることはないので、図5 (D)に示すように、溶接指
令信号11がオフした後も、溶接機の出力電圧は無条件
に一定時間(約300〜400ms程度)出力される。
したがって、溶接終了直前の部分で、通常のアーク切れ
が発生し、ワイヤが溶融プールに突っ込んでも引き続い
て供給される溶接電源からの出力によって短絡部が溶融
されて同図 (G)に示すように時刻t1からt2の期間に
おいて短絡が解除されアークが再生するのでワイヤと母
材の溶着は起こらない。また、溶接指令信号11がオフ
した後にアーク切れが発生した場合も、溶接指令信号1
1がオフした瞬間にはWCR信号はオンのままであるの
で前述のようにアンチスチック処理が働いて溶接機の出
力電圧は無条件に一定時間(約300〜400ms程
度)出力され続ける。このため、たとえアーク切れ発生
後ワイヤが溶融プールに突っ込んでも溶接指令信号11
がオフする直前にアーク切れした場合と同様に短絡が解
除されてアークが再生するので、ワイヤと母材が溶着す
るようなことはない。しかも、溶接指令信号がオフ状態
のときのWCR復帰遅れ時間は、図2の場合に比べて非
常に短くなっているので、溶接終了部において溶接電流
の通電が停止した後は、短時間の後にWCR信号がオフ
となるので、ロボット又は自動機は従来よりも溶接電流
の停止を早く検知できる。
後の動作を時間の経過とともに示した図3と同様の線図
である。図5によって図4の実施例の説明をすると、溶
接終了直前の時刻t1にアーク切れが発生しても溶接指
令信号11はオンしているのでアナログスイッチ110
は導通しておりコンデンサ104は抵抗器105を通し
てゆっくり充電される。そして、WCR信号復帰遅れ時
間は長く、例えば約200〜300msに確保されるた
め、溶接指令信号11がオフする前にWCR信号がオフ
になることはないので、図5 (D)に示すように、溶接指
令信号11がオフした後も、溶接機の出力電圧は無条件
に一定時間(約300〜400ms程度)出力される。
したがって、溶接終了直前の部分で、通常のアーク切れ
が発生し、ワイヤが溶融プールに突っ込んでも引き続い
て供給される溶接電源からの出力によって短絡部が溶融
されて同図 (G)に示すように時刻t1からt2の期間に
おいて短絡が解除されアークが再生するのでワイヤと母
材の溶着は起こらない。また、溶接指令信号11がオフ
した後にアーク切れが発生した場合も、溶接指令信号1
1がオフした瞬間にはWCR信号はオンのままであるの
で前述のようにアンチスチック処理が働いて溶接機の出
力電圧は無条件に一定時間(約300〜400ms程
度)出力され続ける。このため、たとえアーク切れ発生
後ワイヤが溶融プールに突っ込んでも溶接指令信号11
がオフする直前にアーク切れした場合と同様に短絡が解
除されてアークが再生するので、ワイヤと母材が溶着す
るようなことはない。しかも、溶接指令信号がオフ状態
のときのWCR復帰遅れ時間は、図2の場合に比べて非
常に短くなっているので、溶接終了部において溶接電流
の通電が停止した後は、短時間の後にWCR信号がオフ
となるので、ロボット又は自動機は従来よりも溶接電流
の停止を早く検知できる。
【0015】
【発明の効果】本発明においては、従来の溶接電源のよ
うに電流検出の復帰遅れ時間を一定の時限に固定するの
ではなく、溶接指令信号がオン状態のときは遅れ時間を
長く設定し、また溶接指令信号がオフ状態のときは十分
に短くすることにより、溶接中に発生する溶接品質上無
視してもよい程度の短時間のアーク切れではWCR信号
はオフせず、しかも、溶接終了部直前でワイヤと母材が
溶着するような問題を引き起こすことなしに従来よりも
溶接終了部での溶接電流の通電停止を早く検知できるの
で、アーク溶接ロボット又は自動機のタクトタイムを短
くできる。
うに電流検出の復帰遅れ時間を一定の時限に固定するの
ではなく、溶接指令信号がオン状態のときは遅れ時間を
長く設定し、また溶接指令信号がオフ状態のときは十分
に短くすることにより、溶接中に発生する溶接品質上無
視してもよい程度の短時間のアーク切れではWCR信号
はオフせず、しかも、溶接終了部直前でワイヤと母材が
溶着するような問題を引き起こすことなしに従来よりも
溶接終了部での溶接電流の通電停止を早く検知できるの
で、アーク溶接ロボット又は自動機のタクトタイムを短
くできる。
【0016】例えば、先に説明した従来例と同じ条件、
すなわち1つの被溶接物に対して、3秒間の溶接を6ヶ
所行うタック溶接のような場合は、タクトタイムを30
秒、稼動条件を1日8時間、1月20日間、1年に24
0日間と仮定すると、溶接終了部でのWCR復帰遅れ時
間が200msから20msまで短縮されることによっ
て、ロボット又は自動機は移動時の無駄な待ち時間を1
日に(200ms-20ms)×5,760=1,037 秒、すなわち1日当た
り約17.3分、1月当たりに約5.8時間、年間では
約69時間(約8.5日間)短縮でき、生産性向上に寄
与するところが大きい。
すなわち1つの被溶接物に対して、3秒間の溶接を6ヶ
所行うタック溶接のような場合は、タクトタイムを30
秒、稼動条件を1日8時間、1月20日間、1年に24
0日間と仮定すると、溶接終了部でのWCR復帰遅れ時
間が200msから20msまで短縮されることによっ
て、ロボット又は自動機は移動時の無駄な待ち時間を1
日に(200ms-20ms)×5,760=1,037 秒、すなわち1日当た
り約17.3分、1月当たりに約5.8時間、年間では
約69時間(約8.5日間)短縮でき、生産性向上に寄
与するところが大きい。
【図1】図1は、従来のアーク溶接機における溶接終了
前後の各種信号の関係を時間の経過とともに示す線図で
ある。
前後の各種信号の関係を時間の経過とともに示す線図で
ある。
【図2】図2は、従来のアーク溶接機においてWCR復
帰遅れ時間を200〜300msに設定したときにおい
て、溶接終了直前にアーク切れを起こした場合の各種信
号の関係を時間の経過とともに示す線図である。
帰遅れ時間を200〜300msに設定したときにおい
て、溶接終了直前にアーク切れを起こした場合の各種信
号の関係を時間の経過とともに示す線図である。
【図3】図3は、従来のアーク溶接機においてWCR復
帰遅れ時間を短く設定したときにおいて、溶接終了直前
にアーク切れを起こした場合の各種信号の関係を時間の
経過とともに示す線図である。
帰遅れ時間を短く設定したときにおいて、溶接終了直前
にアーク切れを起こした場合の各種信号の関係を時間の
経過とともに示す線図である。
【図4】図4は、本発明の実施例を示す接続図である。
【図5】図5は、図4の実施例における溶接終了前後の
動作を時間の経過とともに示す線図である。
動作を時間の経過とともに示す線図である。
1 交流電源 2 直流電源 3 消耗電極(ワイヤ) 4 送給ロール 5 溶融プール 6 被溶接物(母材) 7 電流検知器 8 比較器 9 基準値設定電圧 10 時限回路 11 溶接指令信号 12 出力制御回路 101 トランジスタ 102 抵抗器 104 コンデンサ 105 抵抗器 106 抵抗器 109 インバータ 110 アナログスイッチ 111 アナログスイッチ 112 ノンインバータのシュミット回路 113 溶接電流検出リレー(WCR) 114 溶接電流検出リレー(WCR)の常開接点
Claims (1)
- 【請求項1】 溶接電流が通電状態であるか、又は停止
状態であるかの溶接電流通電中信号をロボットや自動機
に伝えるようにした消耗電極式アーク溶接機において、
溶接電流検出回路と、前記溶接電流検出回路の出力によ
り直ちに動作し前記溶接電流検出回路の出力消滅により
時限を開始し、設定時間の後に復帰する時限回路と、溶
接指令信号を入力とし前記溶接指令信号が存在するとき
は前記時限回路の復帰時間を長く、前記溶接指令信号が
存在しないときは前記時限回路の復帰時間を短く設定す
る遅延時間切替回路とを備え、前記時限回路の出力信号
を溶接電流通電中信号として出力する消耗電極式アーク
溶接機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24388593A JP3221177B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 消耗電極式アーク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24388593A JP3221177B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 消耗電極式アーク溶接機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0775872A JPH0775872A (ja) | 1995-03-20 |
JP3221177B2 true JP3221177B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17110440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24388593A Expired - Fee Related JP3221177B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 消耗電極式アーク溶接機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3221177B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP24388593A patent/JP3221177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0775872A (ja) | 1995-03-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |