JP4806838B2 - Method and apparatus for controlling welding arc - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接アークの制御方法と、その方法を実施するための溶接アークの制御装置とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の溶接装置は、図6及び図7に示すように、溶接電源1から電力が供給される電極2と、溶接ワイヤ3とを備えて構成され、電極2と母材4との間にアーク5を発生させ、そのアークにより溶接ワイヤ3を溶融して母材4の開先4aにビードを形成することにより、開先4aに倣って溶接を行うようになっている。なお、電極2は開先4aに沿って移動するトーチ本体(図示せず)に取付けられている。
また溶接時には、電極2と母材4との間に発生するアーク長さ調整のため、検出されるアーク電圧に基づいてトーチ本体を上下動させることにより、母材4に対する電極2の距離を自動調整する、いわゆるアーク長制御(AVC)を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の溶接装置では、図7に示すように、母材4の開先4aが狭い場合、電極2(例えばタングステン製)に通電すると、電極2及び母材4間に磁場が形成され、その磁場によってアーク5が図8(a)に示す如く溶接方向Wの前方に偏向したり、同図(b)に示す如く溶接方向Wの後方に偏向したりする、いわゆる磁気吹きが発生することがある。
【0004】
このように磁気吹きが発生すると、通常、アーク電圧が高くなる。そのため、従来の溶接装置では、電圧を降下させようと、アーク長制御によって電極2を母材4に近づける結果、電極2と母材4との間の短絡を招きやすいという問題があった。
【0005】
このような問題は、特に肉厚が大きく、狭開先4aを設けた母材4の端部で起こりやすい。磁気吹きが発生した場合、従来、アースの取付位置を変更したりして対処しているが、その効果は低い場合が多い。
【0006】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、磁気吹きに拘わることなく溶接を確実に行うことができる溶接アークの制御方法を提供するとともに、その方法を的確に実施することができる溶接アークの制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては、以下の手段を採用した。
本発明は、電極と母材との間にアークを発生させ、そのアークにより母材の開先にビードを形成する溶接方法において、アーク電圧と、電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧とをそれぞれ制御して、アークの偏向方向を制御することを特徴とする。
【0008】
このように、溶接時、アーク電圧(極性を含む)と、電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧(極性を含む)とをそれぞれ制御して、アークの偏向方向を制御することにより、磁気吹きに拘わることなく溶接を確実に行うことが可能となる。
【0009】
本発明は、電極と母材との間にアークを発生させ、そのアークにより母材の開先にビードを形成する溶接装置において、アークの偏向方向を制御するために、アーク電圧と、電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧とをそれぞれ制御するアーク方向調整制御部を有することを特徴とする。
【0010】
このようにアーク方向調整制御部によって、アーク電圧と、電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧とをそれぞれ制御することにより、アークの偏向方向を制御し、上記請求項1の方法を的確に実施することができる。
【0011】
本発明は、前記アーク方向調整制御部は、アーク電圧が設定値より高く、かつワイヤ電圧がその設定電圧から外れたとき、アークの偏向方向を判定する比較判定手段を有することを特徴とする。
【0012】
このように、比較判定手段によってアーク電圧が設定値より高く、かつワイヤ電圧がその設定電圧から外れたとき、磁気吹きによるアークの偏向方向を判定するので、アークの偏向方向を確実に特定することができる。
【0013】
本発明は、前記アーク方向調整制御部は、前方ワイヤと後方ワイヤとに供給するワイヤ電圧の極性を反転させる切替手段を有することを特徴とする。
【0014】
このように切替手段によって、前方ワイヤと後方ワイヤとに供給するワイヤ電圧の極性を反転させるので、アークの方向を強制的に戻すことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図1〜図5に基づいて説明する。図1〜図4は本発明方法を適用した溶接装置の一実施形態を示している。
本発明方法を適用する溶接装置は、図1に示すように、電極11と、溶接方向Wに沿い電極11の前方位置に配置された前方ワイヤ12と、その電極11の後方位置に配置された後方ワイヤ13とを備えている。なお、電極11は詳細に図示していないが、先端が尖った丸棒形状もしくは帯板形状に形成されており、母材20の開先に沿い移動するトーチ本体に装着されている。そのトーチ本体は図1では省略している。
【0016】
また、電極11及び母材20には溶接電力を供給する溶接電源14が接続され、また前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とに、これらを過熱させるワイヤ過熱電源15が接続されている。溶接電源14の負極に電極11が、かつ正極に母材20がそれぞれ接続されている。ワイヤ過熱電源15は、本例では負極に後方ワイヤ13が、かつ正極に前方ワイヤ12がそれぞれ接続されている。
【0017】
さらに、ワイヤ過熱電源15には、前方ワイヤ12及び後方ワイヤ13と接続すべき極性を切り替えるための切替器16が接続され、その切替器16と溶接電源14とが溶接アークの制御装置17に接続されている。
【0018】
制御装置17は、図2(a)に示すように、電極11に供給する電流,前方ワイヤ12及び後方ワイヤ13に供給する電流をそれぞれ制御する他、それら各ワイヤ12,13の供給量を制御し、さらにトーチ本体を搭載している台車の走行等を図示しない駆動部を介し制御するようになっている。図2(b)においては、制御装置17による他の制御例を示したものであり、同図(a)の場合と同様に溶接電流として直流パルスを供給している。なお溶接電流は直流パルスに限らず、直流の一定電流であってもよい。
【0019】
また、制御装置17は、溶接時、母材20及び電極11間の距離が離れるとアーク電圧が高くなる特性を利用し、電極11に供給する電圧の変化を検出すると共に、その電圧が設定の電圧となるように母材20に対する電極11の距離を一定に保つように制御(AVC)するアーク長コントローラ18を有している。
【0020】
さらに、溶接中に電極11に電流が流れることによって磁気吹きが発生したとき、その磁気吹きの影響によりアークが偏向するが、この制御装置17は、アークの偏向方向を判定することにより、切替器16を介し前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とに対するワイヤ過熱電源15の極性を切り替え接続するアーク方向調整制御部19を有している。
【0021】
即ち、アーク方向調整制御部19は、ワイヤ過熱電源15に対し前方ワイヤ12が正極で接続され、かつ後方ワイヤ13が負極で接続されている場合において、磁気吹きの影響でアーク22が例えば図1と反対方向に偏位して、アーク電圧が設定電圧より高く、かつワイヤ電圧が設定電圧から外れると、切替器16に指令して、該切替器16により前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とを図1に示すように逆極性に切り替えさせ、正極の母材20上において、電極11及び前方ワイヤ12の双方を負極とし、これにより、アーク22を前方に引張り、結果的にアーク22を強制的に元の正常位置に戻すようになっている。
【0022】
一方、例えば図3に示すように、ワイヤ過熱電源15に対して前方ワイヤ12,後方ワイヤ13が逆極性で接続されている場合において、磁気吹きの影響によりアーク22が溶接方向Wの前方に偏位したとき、アーク方向調整制御部19は、切替器16により同図に示す如き極性に切り替え、前方ワイヤ12を正極にすると共に、後方ワイヤ13を負極とし、アーク22を後方に引張り、元の正常位置に戻す。
【0023】
すなわち、アーク方向調整制御部19は、アーク電圧及びワイヤ電圧の変化をそれぞれ検出すると共に、それぞれ検出の基づきアークが磁気吹きの影響で偏向していると判断する比較判定器19aと、前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とに供給するワイヤ電圧(あるいはワイヤ電流)の極性を反転させる切替器16とを有して構成されている。
【0024】
次に、制御装置17による制御内容を図4に従い説明する。
まず、溶接に際し、図1に示すように、溶接電源14に対しその負極に電極11、かつ正極に母材20を接続すると共に、ワイヤ過熱電源15に対しその負極に後方ワイヤ13、かつ正極に前方ワイヤ12を接続し、この状態でそれぞれに必要電力を供給することにより、溶接を開始する。
【0025】
上記溶接時、制御装置17においてアーク方向調整制御部19が、図4において、アーク電圧を監視し(S41)、該アーク電圧が予め設定されている電圧であるか、或いはそれより高いか低いかをチェックする(S42)。
このチェック結果、設定電圧であると、溶接を継続し、設定電圧より低いと、図示しない駆動部を介しトーチ本体を上昇させることにより(S43)、S41以降の処理を実行する。
【0026】
一方、アーク電圧が設定電圧よりも高い場合には、磁気吹きが発生している可能性があることから、前方ワイヤ12のワイヤ電圧と、後方ワイヤ13のワイヤ電圧とをそれぞれ検出し、予め設定されている電圧と比較してその差をチェックする(S44)。そのチェック結果、例えば、前方ワイヤ12の電圧が高いと(S45)、アーク方向調整制御部19はアーク22が後方に偏向していると判定し(S46)、切替器16を作動してワイヤ過熱電源15の極性を反転させる(S47)。これにより、前方ワイヤ12に対する極性が負極になると共に、後方ワイヤ13に対する極性が正極になる(S48)。このように、極性が反転されると、磁気吹きの影響で後方に偏向していたアーク22が、図1に示す実線の如く強制的に前方に引張られ、結果的にアークは正常位置に戻される。
【0027】
その後、前方ワイヤ12,後方ワイヤ13のワイヤ電圧が設定電圧であるか否かがチェックされ(S49)、設定電圧であれば、そのまま溶接を継続し(S56)、そうでなければ、設定電圧となるまでS44以降の処理を繰り返し実行する。
【0028】
一方、上記S44において、後方ワイヤ13の電圧が高い場合(S50)には、アーク22が前方に偏向していると判定する(S51)。そして、切替器16を介しワイヤ極性を反転させることにより(S52)、前方ワイヤ12が正極に、後方ワイヤ13が負極になる(S53)。これにより、アークは図3に示す如く後方に引張られる結果、正常の位置に戻されることとなる。その後、前述と同様に処理49に進む。
【0029】
また、上記S44において、例えば前方ワイヤ12のワイヤ電圧が低い場合(S54)には、後方ワイヤ13のワイヤ電圧が高い場合と同様にS51以降の処理を繰り返し実行する。即ち、この場合もアーク22が前方に偏向していると判定し、ワイヤ極性反転処理することにより、前方ワイヤ12が正極に、かつ後方ワイヤ13が負極となる。
【0030】
さらに、上記S44において、後方ワイヤ13の電圧が低い場合(S55)には、前方ワイヤ12のワイヤ電圧が高い場合と同様にS46以降の処理を実行する。
このように、アーク電圧が高く、かつ前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とのワイヤ電圧が設定電圧から外れた場合、磁気吹きが発生していると判定し、それに基づいて前方ワイヤ12,後方ワイヤ13のワイヤ電圧の極性(ワイヤ電流の極性)を変え、磁気吹きによる影響に対処すべくアーク22を逆方向に偏向させることにより、ワイヤ電圧が設定電圧に戻る。
そして、S49において、前方ワイヤ12,後方ワイヤ13の双方のワイヤ電圧が設定電圧になると、溶接を継続して行うこととなる。
【0031】
本発明方法においては、上述の如く、アーク電圧と前方ワイヤ12,後方ワイヤ13のワイヤ電圧とを検出し(検出工程という)、それらアーク電圧及びワイヤ電圧の変動に基づいてアークの偏向方向を判定し(判定工程という)、そのアークの偏向方向に応じアークを逆方向に偏向させ、該アーク22を元の正常位置に戻す(戻し工程という)ようにしたので、磁気吹きが発生すると、アーク22を逆方向に偏向させ、元の位置に戻すことができる。そのため、磁気吹きが発生しても、これに拘わることなく溶接を継続して行うことが可能となり、厚肉で狭開先を有する母材でも溶接することができる。
【0032】
しかも、上記判定工程では、アーク電圧が設定電圧より高く、かつ前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とのワイヤ電圧が設定電圧から外れたとき、比較判定器19aによって前方ワイヤ12のワイヤ電圧と後方ワイヤ13のワイヤ電圧と差に基づいてアークの偏向方向を確実に判定することができる。
また、上記戻し工程では、アーク方向調整制御部19から指令された切替器16により、前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とに供給するワイヤ電力の極性を反転させるので、アーク22の方向を強制的に戻すことができる。
【0033】
また、アーク方向調整制御部19は、アーク電圧が設定値より高く、かつワイヤ電圧がその設定電圧から外れたとき、磁気吹きによるアークの偏向方向を判定する比較判定器19aを有し、また切替器16により前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とに供給するワイヤ電圧の極性を反転させるように構成したので、上記判定工程,戻し工程を的確に実施することもできる。
【0034】
図5は他の実施形態を示している。
図5に示す溶接アークの制御装置では、前方ワイヤ12,後方ワイヤ13のそれぞれに対して独立してワイヤ電力を供給する2台のワイヤ過熱電源15A,15Bを有しており、それらと前方ワイヤ12,後方ワイヤ13とが図1に示す場合と同様の極性で接続されている。
【0035】
そして、制御装置17は、アーク電圧が設定電圧より高く、かつ前方ワイヤ12と後方ワイヤ13とのワイヤ電圧が設定電圧より大きかったり小さかったりした場合には、アーク方向調整制御部19によって二台のワイヤ過熱電源15A,14Bのそれぞれの極性を反転させるようになっている。なお、それ以外は、前述した実施形態と同様の構成であるので、説明を省略する。
従って、この実施形態によれば、制御装置17によりワイヤ過熱電源15A,15Bの極性をそれぞれ反転させるようにしたので、前述した実施形態と同様の作用効果を確実に得ることができる。
【0036】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、溶接時、アーク電圧と、電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧とをそれぞれ制御して、アークの偏向方向を制御することにより、磁気吹きに拘わることなく溶接を確実に行うことができる。そのため、厚肉の狭開先を有する母材でも安定した品質の溶接を得ることができる効果がある。
【0037】
本発明によれば、アーク方向調整制御部によって、アーク電圧と、電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧とをそれぞれ制御することにより、アークの偏向方向を制御し、本発明の溶接アークの制御方法を的確に実施することができる効果がある。
【0038】
本発明によれば、比較判定手段によって、前方ワイヤのワイヤ電圧と後方ワイヤのワイヤ電圧と差に基づいてアークの偏向方向を判定するので、アークの偏向方向を確実に特定することができる効果がある。
【0039】
本発明によれば、切替手段により、前方ワイヤと後方ワイヤとに供給するワイヤ電圧の極性を反転させるので、アークの方向を強制的に戻すことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明方法を実施するための制御装置を適用した溶接装置を示す説明図である。
【図2】 制御装置における各々の制御内容を示す説明図である。
【図3】 図1の接続例と逆極性で接続した場合を示す説明図である。
【図4】 磁気吹きが発生したときの制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図5】 本発明方法を実施するための制御装置を適用した他の溶接装置を示す説明図である。
【図6】 従来の溶接装置を示す説明図である。
【図7】 厚肉で狭開先の母材に溶接する場合の説明図である。
【図8】 アークが磁気吹きの影響により溶接方向に偏向したり、溶接方向と反対方向に偏向したりする説明図である。
【符号の説明】
11…電極、12…前方ワイヤ、13…後方ワイヤ、14…溶接電源、15,15A,15B…ワイヤ過熱電源、16…切替器(切替手段)、17…制御装置、19…アーク方向調整制御部、19a…比較判定部(比較判定手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a welding arc control method and a welding arc control apparatus for carrying out the method.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIGS. 6 and 7, the conventional welding apparatus includes an electrode 2 to which electric power is supplied from a welding power source 1 and a welding wire 3, and an arc is formed between the electrode 2 and the base material 4. 5 is generated, and the welding wire 3 is melted by the arc to form a bead in the groove 4a of the base material 4, so that welding is performed following the groove 4a. The electrode 2 is attached to a torch body (not shown) that moves along the groove 4a.
During welding, the distance of the electrode 2 relative to the base material 4 is automatically adjusted by moving the torch body up and down based on the detected arc voltage in order to adjust the arc length generated between the electrode 2 and the base material 4. A so-called arc length control (AVC) is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional welding apparatus, as shown in FIG. 7, when the groove 4 a of the base material 4 is narrow, when the electrode 2 (for example, made of tungsten) is energized, a magnetic field is formed between the electrode 2 and the base material 4, The magnetic field causes a so-called magnetic blow in which the arc 5 is deflected forward in the welding direction W as shown in FIG. 8A or deflected backward in the welding direction W as shown in FIG. 8B. There is.
[0004]
When magnetic blowing occurs in this way, the arc voltage usually increases. Therefore, the conventional welding apparatus has a problem that the electrode 2 and the base material 4 are likely to be short-circuited as a result of bringing the electrode 2 closer to the base material 4 by controlling the arc length in order to lower the voltage.
[0005]
Such a problem is particularly likely to occur at the end of the base material 4 having a large thickness and provided with the narrow groove 4a. Conventionally, when a magnetic blow occurs, it has been dealt with by changing the mounting position of the ground, but the effect is often low.
[0006]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a welding arc control method capable of reliably performing welding regardless of magnetic blowing, and a welding arc control device capable of accurately carrying out the method. Is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention relates to a welding method in which an arc is generated between an electrode and a base material, and a bead is formed at the groove of the base material by the arc, and an arc voltage and a front position disposed at a front position and a rear position of the electrode. The wire voltage of the wire and the back wire is controlled to control the deflection direction of the arc.
[0008]
In this way, during welding, the arc voltage (including polarity) and the wire voltage (including polarity) of the front wire and the rear wire arranged at the front and rear positions of the electrode are controlled, respectively, to deflect the arc. By controlling the direction, it is possible to reliably perform welding regardless of magnetic blowing.
[0009]
In the welding apparatus in which an arc is generated between an electrode and a base material, and a bead is formed in the groove of the base material by the arc, in order to control the deflection direction of the arc, an arc voltage, It has an arc direction adjustment control part which controls the wire voltage of the front wire and back wire which are arranged at the front position and the back position, respectively.
[0010]
In this way, the arc direction adjustment control unit controls the arc voltage and the wire voltage of the front wire and the back wire arranged at the front position and the back position of the electrode, respectively, thereby controlling the deflection direction of the arc, The method of claim 1 can be performed accurately.
[0011]
The present invention is characterized in that the arc direction adjustment control unit has comparison determination means for determining an arc deflection direction when the arc voltage is higher than a set value and the wire voltage deviates from the set voltage.
[0012]
Thus, when the arc voltage is higher than the set value and the wire voltage deviates from the set voltage by the comparison / determination means, the arc deflection direction by the magnetic blow is determined, so that the arc deflection direction can be specified reliably. Can do.
[0013]
The present invention is characterized in that the arc direction adjustment control unit has switching means for inverting the polarity of the wire voltage supplied to the front wire and the rear wire.
[0014]
Thus, since the polarity of the wire voltage supplied to the front wire and the rear wire is reversed by the switching means, the arc direction can be forcibly returned.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 show an embodiment of a welding apparatus to which the method of the present invention is applied.
As shown in FIG. 1, a welding apparatus to which the method of the present invention is applied is arranged at an electrode 11, a front wire 12 disposed at a front position of the electrode 11 along the welding direction W, and a rear position of the electrode 11. And a rear wire 13. Although not shown in detail, the electrode 11 is formed in a round bar shape or a band plate shape with a sharp tip, and is attached to a torch body that moves along the groove of the base material 20. The torch body is omitted in FIG.
[0016]
Further, a welding power source 14 for supplying welding power is connected to the electrode 11 and the base material 20, and a wire overheating power source 15 for overheating them is connected to the front wire 12 and the rear wire 13. The electrode 11 is connected to the negative electrode of the welding power source 14 and the base material 20 is connected to the positive electrode. In this example, the wire overheating power supply 15 has the rear wire 13 connected to the negative electrode and the front wire 12 connected to the positive electrode.
[0017]
Further, a switch 16 for switching the polarity to be connected to the front wire 12 and the rear wire 13 is connected to the wire overheating power source 15, and the switch 16 and the welding power source 14 are connected to the welding arc control device 17. Has been.
[0018]
As shown in FIG. 2A, the control device 17 controls the current supplied to the electrode 11, the current supplied to the front wire 12 and the rear wire 13, and also controls the supply amount of each of the wires 12 and 13. In addition, the traveling of the carriage on which the torch body is mounted is controlled via a drive unit (not shown). FIG. 2B shows another example of control by the control device 17, and a DC pulse is supplied as a welding current as in the case of FIG. The welding current is not limited to a direct current pulse, and may be a constant direct current.
[0019]
Further, the control device 17 detects a change in the voltage supplied to the electrode 11 using the characteristic that the arc voltage increases when the distance between the base material 20 and the electrode 11 is increased during welding, and the voltage is set. It has an arc length controller 18 for controlling (AVC) so as to keep the distance of the electrode 11 with respect to the base material 20 constant so as to be a voltage.
[0020]
Furthermore, when a magnetic blow occurs due to a current flowing through the electrode 11 during welding, the arc is deflected due to the influence of the magnetic blow. This control device 17 determines the arc deflection direction, thereby switching the switch. An arc direction adjustment control unit 19 that switches and connects the polarity of the wire overheating power source 15 with respect to the front wire 12 and the rear wire 13 via 16 is provided.
[0021]
That is, when the front wire 12 is connected with the positive electrode and the rear wire 13 is connected with the negative electrode with respect to the wire overheating power source 15, the arc direction adjustment control unit 19 causes the arc 22 to be affected by the magnetic blow, for example, as shown in FIG. When the arc voltage is higher than the set voltage and the wire voltage deviates from the set voltage, the switch 16 is instructed to switch the front wire 12 and the rear wire 13 by the switch 16. 1, the polarity is switched to the opposite polarity, and both the electrode 11 and the front wire 12 are set to the negative electrode on the positive electrode base material 20, thereby pulling the arc 22 forward, and forcibly causing the arc 22 to be forced. The original normal position is restored.
[0022]
On the other hand, for example, as shown in FIG. 3, when the front wire 12 and the rear wire 13 are connected to the wire overheating power source 15 with opposite polarities, the arc 22 is biased forward in the welding direction W due to the influence of magnetic blowing. When turned, the arc direction adjustment control unit 19 switches the polarity as shown in the figure by the switch 16, makes the front wire 12 a positive electrode, makes the rear wire 13 a negative electrode, pulls the arc 22 rearward, Return to normal position.
[0023]
That is, the arc direction adjustment control unit 19 detects changes in the arc voltage and the wire voltage, respectively, and compares the determination unit 19a that determines that the arc is deflected by the influence of the magnetic blow based on the detection, and the front wire 12 And a switch 16 that reverses the polarity of the wire voltage (or wire current) supplied to the rear wire 13.
[0024]
Next, the contents of control by the control device 17 will be described with reference to FIG.
At the time of welding, as shown in FIG. 1, the electrode 11 is connected to the negative electrode of the welding power source 14 and the base material 20 is connected to the positive electrode, and the rear wire 13 is connected to the negative electrode of the wire overheating power source 15. Welding is started by connecting the front wires 12 and supplying the necessary power to each of them in this state.
[0025]
At the time of welding, the arc direction adjustment control unit 19 in the control device 17 monitors the arc voltage in FIG. 4 (S41), and whether the arc voltage is a preset voltage or higher or lower. Is checked (S42).
As a result of this check, if the set voltage is reached, welding is continued, and if the set voltage is lower than the set voltage, the torch body is raised via a drive unit (not shown) (S43), and the processing after S41 is executed.
[0026]
On the other hand, if the arc voltage is higher than the set voltage, since there is a possibility that the magnetic blow occurs, and detecting the wire voltage of the front wire 12, a wire voltage of the rear wire 13, respectively, Compared with a preset voltage, the difference is checked (S44). As a result of the check, for example, when the voltage of the front wire 12 is high (S45), the arc direction adjustment control unit 19 determines that the arc 22 is deflected backward (S46) and operates the switch 16 to overheat the wire. The polarity of the power supply 15 is reversed (S47). Thereby, while the polarity with respect to the front wire 12 becomes a negative electrode, the polarity with respect to the rear wire 13 becomes a positive electrode (S48). Thus, when the polarity is reversed, the arc 22 deflected backward due to the influence of the magnetic blow is forcibly pulled forward as shown by the solid line in FIG. 1, and as a result, the arc is returned to the normal position. It is.
[0027]
Thereafter, it is checked whether or not the wire voltages of the front wire 12 and the rear wire 13 are set voltages (S49). If the set voltages are set, welding is continued as it is (S56). The processing from S44 onward is repeatedly executed until it becomes.
[0028]
On the other hand, when the voltage of the rear wire 13 is high in S44 (S50), it is determined that the arc 22 is deflected forward (S51). Then, by inverting the wire polarity via the switcher 16 (S52), the front wire 12 becomes the positive electrode and the rear wire 13 becomes the negative electrode (S53). As a result, the arc is pulled backward as shown in FIG. 3, and as a result, the arc is returned to the normal position. Thereafter, the process proceeds to the process 49 as described above.
[0029]
In S44, for example, when the wire voltage of the front wire 12 is low (S54), the processing after S51 is repeatedly executed as in the case where the wire voltage of the rear wire 13 is high. That is, also in this case, it is determined that the arc 22 is deflected forward, and the wire polarity reversal processing makes the front wire 12 the positive electrode and the rear wire 13 the negative electrode.
[0030]
Further, in S44, when the voltage of the rear wire 13 is low (S55), the processing after S46 is executed as in the case where the wire voltage of the front wire 12 is high.
Thus, when the arc voltage is high and the wire voltage between the front wire 12 and the rear wire 13 deviates from the set voltage, it is determined that the magnetic blow has occurred, and based on that, the front wire 12 and the rear wire 13 are determined. The wire voltage returns to the set voltage by changing the polarity of the wire voltage (the polarity of the wire current) and deflecting the arc 22 in the reverse direction to deal with the influence of the magnetic blow.
And in S49, if the wire voltage of both the front wire 12 and the back wire 13 becomes a setting voltage, welding will be continued.
[0031]
In the method of the present invention, as described above, the arc voltage and the wire voltages of the front wire 12 and the rear wire 13 are detected (referred to as a detection process), and the deflection direction of the arc is determined based on the fluctuation of the arc voltage and the wire voltage. However, since the arc is deflected in the reverse direction in accordance with the deflection direction of the arc and the arc 22 is returned to the original normal position (referred to as the return process), when the magnetic blow occurs, the arc 22 Can be deflected in the opposite direction and returned to its original position. Therefore, even if a magnetic blow occurs, welding can be continuously performed regardless of this, and even a thick base metal having a narrow groove can be welded.
[0032]
Moreover, in the determination step, when the arc voltage is higher than the set voltage and the wire voltage between the front wire 12 and the rear wire 13 deviates from the set voltage, the wire voltage of the front wire 12 and the rear wire 13 are compared by the comparison / determination unit 19a. The arc deflection direction can be reliably determined based on the wire voltage and the difference.
In the return step, the switch 16 instructed by the arc direction adjustment control unit 19 reverses the polarity of the wire power supplied to the front wire 12 and the rear wire 13, so that the direction of the arc 22 is forcibly set. Can be returned.
[0033]
In addition, the arc direction adjustment control unit 19 includes a comparison / determination unit 19a that determines the deflection direction of the arc due to magnetic blowing when the arc voltage is higher than a set value and the wire voltage deviates from the set voltage. Since the configuration is such that the polarity of the wire voltage supplied to the front wire 12 and the rear wire 13 by the device 16 is reversed, the determination step and the return step can also be performed accurately.
[0034]
FIG. 5 shows another embodiment.
The welding arc control device shown in FIG. 5 has two wire overheating power supplies 15A and 15B that supply wire power independently to the front wire 12 and the rear wire 13, respectively. 12 and the rear wire 13 are connected with the same polarity as in the case shown in FIG.
[0035]
When the arc voltage is higher than the set voltage and the wire voltage between the front wire 12 and the rear wire 13 is larger or smaller than the set voltage, the control device 17 causes the arc direction adjustment control unit 19 to The polarities of the wire overheating power supplies 15A and 14B are reversed. In addition, since it is the structure similar to embodiment mentioned above other than that, description is abbreviate | omitted.
Therefore, according to this embodiment, since the polarities of the wire overheating power supplies 15A and 15B are reversed by the control device 17, the same operational effects as those of the above-described embodiment can be obtained with certainty.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention , the arc deflection direction of the arc can be controlled by controlling the arc voltage and the wire voltages of the front wire and the rear wire disposed at the front position and the rear position of the electrode, respectively, during welding. By controlling, welding can be reliably performed regardless of magnetic blowing. Therefore, there is an effect that stable quality welding can be obtained even with a base material having a thick narrow groove.
[0037]
According to the present invention , the arc direction adjustment control unit controls the arc voltage and the wire voltage of the front wire and the rear wire arranged at the front position and the back position of the electrode, respectively, thereby controlling the deflection direction of the arc. And there exists an effect which can implement the control method of the welding arc of this invention exactly.
[0038]
According to the present invention , the comparison / determination means determines the deflection direction of the arc based on the difference between the wire voltage of the front wire and the wire voltage of the rear wire. is there.
[0039]
According to the present invention , since the polarity of the wire voltage supplied to the front wire and the rear wire is reversed by the switching means, there is an effect that the direction of the arc can be forcibly returned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a welding apparatus to which a control device for carrying out the method of the present invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing each control content in the control device.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a case where connection is performed with a reverse polarity to the connection example of FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing the control contents of the control device when magnetic blow occurs.
FIG. 5 is an explanatory view showing another welding apparatus to which a control device for carrying out the method of the present invention is applied.
FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional welding apparatus.
FIG. 7 is an explanatory diagram in the case of welding to a thick and narrow groove base metal.
FIG. 8 is an explanatory diagram in which an arc is deflected in a welding direction or deflected in a direction opposite to the welding direction due to the influence of magnetic blowing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Electrode, 12 ... Front wire, 13 ... Back wire, 14 ... Welding power supply, 15, 15A, 15B ... Wire overheating power source, 16 ... Switch (switching means), 17 ... Control apparatus, 19 ... Arc direction adjustment control part , 19a ... Comparison determination unit (comparison determination means)

Claims (2)

電極と母材との間にアークを発生させ、そのアークにより母材の開先にビードを形成する溶接方法において、
アーク電圧が設定値より高く、かつ電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧がその設定電圧から外れたときにアークの偏向方向を判定し、当該判定に基づいて、前記前方ワイヤに供給するワイヤ電圧の極性と前記後方ワイヤに供給するワイヤ電圧の極性とを反転させることにより、アークの偏向方向を制御することを特徴とする溶接アークの制御方法。
In the welding method in which an arc is generated between the electrode and the base material and a bead is formed in the groove of the base material by the arc,
When the arc voltage is higher than the set value and the wire voltage of the front wire and the rear wire arranged at the front position and the back position of the electrode deviates from the set voltage, the deflection direction of the arc is determined, and based on the determination A method for controlling a welding arc, comprising: controlling a deflection direction of an arc by inverting a polarity of a wire voltage supplied to the front wire and a polarity of a wire voltage supplied to the rear wire .
電極と母材との間にアークを発生させ、そのアークにより母材の開先にビードを形成する溶接装置において、
アークの偏向方向を制御するために、アーク電圧と、電極の前方位置,後方位置に配置された前方ワイヤ,後方ワイヤのワイヤ電圧と、をそれぞれ制御するアーク方向調整制御部を有し、
前記アーク方向調整制御部は、
前方ワイヤと後方ワイヤとに供給するワイヤ電圧の極性を反転させる切替手段を有し、
アーク電圧が設定値より高く、かつワイヤ電圧がその設定電圧から外れたとき、アークの偏向方向を判定する比較判定手段を有し、
前記アークの偏向方向の判定に基づいて、前記前方ワイヤに供給するワイヤ電圧の極性と前記後方ワイヤに供給するワイヤ電圧の極性とを反転させることにより、アークの偏向方向を制御する
ことを特徴とする溶接アークの制御装置。
In a welding apparatus that generates an arc between an electrode and a base material, and forms a bead at the groove of the base material by the arc,
In order to control the deflection direction of the arc, it has an arc direction adjustment control unit for controlling the arc voltage, the front wire disposed at the front position of the electrode, the wire voltage of the rear wire, respectively,
The arc direction adjustment control unit,
Switching means for inverting the polarity of the wire voltage supplied to the front wire and the rear wire;
When the arc voltage is higher than the set value and the wire voltage deviates from the set voltage, it has a comparison determination means for determining the deflection direction of the arc,
Based on the determination of the deflection direction of the arc , the arc deflection direction is controlled by inverting the polarity of the wire voltage supplied to the front wire and the polarity of the wire voltage supplied to the rear wire. Welding arc control device.
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