JPH01181973A - アークスタート制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は例えば消耗電極式アーク溶接機に用いるアーク
スタート制御装置に関するものである。

従来の技術 従来の消耗電極式アーク溶接機のアークスター２　ペー
ジ トではトーチスイッチ信号を受けて、本溶接時よりも遅
いスローダウン速度でワイヤ送給金開始すると同時に、
本溶接時よりも大きい溶接スタート出力を印加し、母材
とワイヤ間を流れる電流を検出する電流検出回路の電流
ＯＮ信号によってワイヤ送給速度と溶接出力を本溶接時
の値に切換える方式がとられていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このよりな方式ではワイヤが常に送給されてい
ることと溶接スタート出力が大きいということで大量の
スパッタを発生することがある。

その理由を第６図〜第８図を用いて説明する。

第６図は最もおこりやすいアークスタート状態を示す。

同図において１４はトーチ、１５は母材、１ｅは電極、
１７はワイヤ、１８は溶接スタート電源である。冷えた
ワイヤ１７が送給されてやがて母材１５に短絡し、溶接
スタート電源１８の出力で加熱溶融されてアークが発生
するのであるが、溶接スタート電源１８は冷えたワイヤ
１７を溶融することとあわせて、加熱中に継続して送給
され３　ベージ るワイヤ１７をもさらに溶融する必要があるために過大
に設定している。また、ワイヤ送給速度も本溶接時より
も小さく設定している。

このように過大な溶接スタート出力の設定状態で、第７
図ａに示すようにワイヤ先端に前回の溶接時に生成され
た絶縁性スラグ２０が付着した場合などで母材とワイヤ
が接触したにもかかわらず、導通状態にならない場合（
同図ｂ）には、継続して送給されるワイヤ１９がトーチ
１４内に蓄積され、その１圧力で前記絶縁性スラグ２ｏ
が破壊され通電状態となる。通電によるワイヤの加熱軟
化中に、トーチ１４内に蓄積されたワイヤのスプリング
バックおよび継続して送給されるワイヤの圧力によって
母材１５と電極１６間でワイヤ１９がわん曲する。この
状態でアーク２３が発生すると（同図Ｃ）のように溶融
ワイヤ２１がアーク力で斜上方に押上げられ、やがて（
同図ｄ）のようにスパッタ２２となって飛散する。また
第８図はアークスタート以前から既にワイヤ１９と母材
１５が接触しかつ、トーチ１４内にワイヤ１９が蓄積さ
れている場合であるが、この場合も第７図すから（同図
ｄ）の過程を経てスパッタが発生する。

なお、第一７図および第８図は、溶接スタート出力回路
を省略している。

本発明は、上記のようなアークスタート時のスパッタ発
生を防止することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、トーチスイッチ信
号を受けて短絡検出電圧を母材とワイヤ間に印加し短絡
検出信号によって溶接スタート出力に切換える出力制御
回路と、前記トーチスイッチ信号を受けてワイヤ送給を
開始し前記短絡検出信号によってワイヤ拳給を一旦停止
し、短絡解除信号によって再開するワイヤ送給制御回路
とによって、アークスタート時の出力とワイヤ送給を制
御するものである。

作　　　用 本発明の技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、母材とワイヤが短絡したことを検知し５　ベ
ージ てワイヤ送給を一旦停止するため溶接スタート出力を電
極・母材間にあるワイヤを加熱溶融しアークを発生させ
るにたる最小限の値に設定することができ、第７図およ
び第８図のような状態でのアークスタートにおいてもス
パッタ発生の原因となるアーク力を最小限に押えること
によって、スパッタの発生を著しく低減できる。

実施例 第１図は本発明のアークスタート制御回路の一実施例を
示すブロック図である。

第１図において短絡検出回路１は、電圧入力端子２７、
電流入力端子２８および信号出力端子３２とを有し出力
制御回路４およびワイヤ送給制御回路をコントロールす
る。また検出用電源２はワイヤが溶けない程度の低出力
電源であり、その出力端子２９は溶接機の出力端子１２
に接続されている。また、出力制御回路５は制御端子３
３を通じて検出用電源の大切を制御するとともにドライ
バー回路６を通じてメイン回路の出力制御素子９を制御
している。

６　へ−７ ここで短絡検出回路１の作用について第２図の短絡検出
回路の詳略ブロック図で説明する。コンパレート回路３
５は出力端子１２からの電圧入力端子２７とシャント１
６からの電流入力端子２８の二つの入力端子からの入力
を受け、各々を基準電圧と比較して二値化信号を出力す
る。このうち電圧信号４１はパルス発生回路３６で状態
変化毎にパルスを発生する信号となってＤ型フリップフ
ロップ回路３了のクロック入力となる。Ｄ型フリップフ
ロップ回路３７はまた出力をＨにするプリセット信号ヲ
トーチスイッチ入力端子で受けている。出力の一つであ
るワイヤ送給制御回路への出力は、前記コンパレート回
路３５の電流信号４２をデータ入力として前記クロック
入力毎に出力していくので、第３図に示すように不可避
的に発生する溶接中の短絡時には、ワイヤ送給を停止す
ることがなく、スタート時の短絡期間のみワイヤ送給を
一旦停止する出力となる。また出力制御回路への出力は
データ入力をＬに設定するので第３図のように最初の短
絡発生時に状態が切換わる出力了　ヘーノ となる。

このようにして、アークスタート時短絡を検出してワイ
ヤ送給を一旦停止することによって出力制御回路４で設
定する溶接スタート時の出力を従来に較べて著しく低減
することができた。このことによってアーク発生時のア
ーク力に起因するスパッタ発生量を大巾に低減すること
が実現した。

−例を挙げると、Ｃ○δ　アーク溶接にて１．２叫φワ
イヤ使用時のスタートスパッタ量は第４図に示すごとく
約％に低減できた。

また、第６図ａに示すように短絡検出回路１とワイヤ送
給制御回路３との間に遅延回路３９を設けて、ワイヤ送
給再開のタイミングをアーク発生よりも一定時間遅らせ
ること、さらに（同図ｂ）に示すように短絡検出回路１
と出力制御回路４との間に遅延回路４０を設けて惣絡時
、送給モータ第１図Ｂの慣性モーメントによるワイヤ停
止遅れ時間に見合う時間溶接スタート出力への切換え時
間を遅らせることも有効である。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、アークスタート時の
スパッタ発生量を著しく圓滅することができ、またアー
ク切れなどの失敗のない確実なアークスタートができ実
用的にきわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図。 第２図は同実施例における短絡検知回路の詳細ブロック
図、第３図は同実施例における短絡検出回路のタイミン
グチャート図、第４図は本実施例と従来例によるスパッ
タ低減効果を示す特性図、第５図は他の実施例を示すブ
ロック図、第６図、第７図、第８図はスタート時のスパ
ッタ発生を説明するための概略図である。 １・・・・・・短絡検出回路、３・・・・・・ワイヤ送
給制御回路、４・・・・・・出力制御回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名、３
２−７一−−圧力會１稚ｙ回俗への出力嫡子ａＺ−Ｚ−
−−フイヤｉ粗＃−Ｉ″Ｉ衝回七トへの出力灸舶手３５
−一一コンノマトー）回多翻 Ｊ６−−−バルス硬８も回側ト Ｊ７−−−　Ｄ’ｌフリ・ン７°フロツフ゛回多ト３δ
−一一）−千ヌイッサ入方塙子 第３図 第４図 ／−一一嘘渇殴匙回払 第　５　図　　　　　　　　　　　　　３−一−フイｉ
医錦啼１１奢回路４−出７７牢１臀回路 ３？４θ−鼓回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アークスタート時短絡を検出する短絡検出回路と、トー
   チスイッチ信号を受けて短絡検出電圧を母材とワイヤ間
   に印加し、前記短絡検出回路の短絡信号によって前記短
   絡検出電圧を溶接スタート出力に切換える出力制御回路
   と、前記トーチスイッチ信号を受けてワイヤ送給を開始
   し前記短絡検出回路の短絡信号によってワイヤ送給を一
   但停止し、前記短絡検出回路のアーク発生信号によって
   ワイヤ送給を再開するワイヤ送給制御回路とを具備した
   アークスタート制御装置。