JPH02295674A - アーク溶接装置 - 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，溶接中、トーチスイッチのオン，オフにより
溶接条件の切換が可能なアーク溶接装置に係り、特にそ
の溶接シーケンスの改良に関するものである． 〔従来の技術〕 溶接中，トーチスイッチのオン，オフにより溶接条件を
切り換える手段としては，一般に繰り返しアーク溶接法
とよばれるものがあり、そのシーケンスは．第５図に示
す，ように、１回目のトーチスイッチオンにより出力電
流が大きい条件で溶接を開始し，溶接開始後はトーチス
イッチをオフにしても出力電流が大きい条件で溶接を継
続し，２回目以降のトーチスイッチオンで前記トーチス
イッチオフ時よりも出力電流が小さい条件（クレータフ
ィラ条件）に切り換わり，以後、同様にトーチスイッチ
のオンとオフとで溶接条件を切り換えて溶接ができると
いうものである． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は主として母材の溶け落ちやだれを防止す
る目的で用いられているが、通常のようにトーチスイッ
チオフにより溶接終了することができず、溶接を終了し
たいときは、アークが発生している状態で溶接トーチを
引き上げ意識的にアーク切れを生じさせる方法しかない
ため，以下のような問題点を有していた． （１）ＴＩＧ．ＭＩＧ，ＭＡＧ．ｃｏｚアーク溶接等の
ようなシールドガスを使用する溶接においては，溶接ト
ーチの引き上げにより溶接終端部のシールドが不良とな
り、溶接欠陥が発生しやすい． （２）さらに、ＭＩＧ，ＭＡＧ，ＣＯ２アーク溶接等の
ような溶接ワイヤを自動送給する溶接においては、溶接
終了時に溶接ワイヤが溶接トーチのチップ先端から異常
に突き出し、次のアークスタートの障害になる． 本発明の目的は、従来技術の問題点である溶接終了時の
シールド不良や溶接ワイヤの異常突き出し等を伴うこと
なく、溶接中、トーチスイッチのオン，オフにより溶接
条件の切換ができるようにすることにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明は、第１図に示すように
，トーチスイッチ１のオン，オフ回数を判別する手段ａ
と、１回目のトーチスイッチオンにより出力電流が大き
い条件で溶接を開始させる指令発生手段ｂと、溶接開始
後はトーチスイッチをオフにしても出力電流が大きい条
件で溶接を継続させる指令発生手段Ｃと、２回目以降の
トーチスイッチオンにより出力電流が小さい条件に切り
換えて溶接を継続させる指令発生手段ｄと，２回目以降
のトーチスイッチオン時間を判別する手段ｅと、２回目
以降のトーチスイッチオン時間が所定時間（約１〜２秒
）未満であれば、それに続くトーチスイッチオフにより
再度出力電流が大きい条件に戻して溶接を継続させる指
令発生手段ｆと、２回目以降のトーチスイッチオン時間
が前記所定時間以上であれば、それに続くトーチスイッ
チオフにより溶接を終了させる指令発生手段ｇと、前記
溶接開始指令、各条件での溶接継続指令および溶接終了
指令に応じて溶接電源等の制御対象ｉを制御する制御手
段ｈとを備えたことを特徴とする．〔作　用〕 一般に繰り返しアーク溶接法は、板厚に対してできるだ
け大きな電流で能率良く溶接しようとする場合、母材の
溶け落ちやだれが発生しやすいため，溶け落ちやだれが
発生しそうになると溶接電流の出力電流を小さくし、溶
融プールが冷えるのを待って再度大電流に戻して溶接す
ることを主目的としている．したがって、出力電流を小
さくする時間は、溶け落ちやだれが発生しない程度に溶
融プールが冷えるまでの時間で、約１〜２秒未満である
． 本発明は，繰り返しアーク溶接における２回目以降のト
ーチスイッチオン時間が約１〜２秒未満（一般的にトー
チスイッチオンのとき出力電流を下げるようにしている
）であることに着目し、溶接を継続したいときと溶接を
終了したいときの判別に、このトーチスイッチオン時間
を利用したものである．すなわち、所定時間（約１〜２
秒）以上トーチスイッチをオンさせてからトーチスイッ
チをオフさせれば、溶接を終了したいときとみなし、溶
接電源等の制御対象に対して溶接終了の制御信号を与え
るようにしたものである．本構成によれば，トーチスイ
ッチを前記所定時間以上押すだけ、すなおち出力電流が
小さい条件で約１〜２秒以上溶接を継続するだけで通常
の溶接時と同じくトーチスイッチオフによる溶接終了が
できるようになり、従来技術の問題点である溶接終了時
のシールド不良や溶接ワイヤの異常突き出しを伴うこと
なしに溶接を終了できる．溶接終了時，トーチスイッチ
を約１〜２秒以上押し続ける点については，トーチスイ
ッチを押している間は出力電流が小さい条件（クレータ
フィラ条件）であるため、母材に害を及ぼすことはない
．また、この時間（約１〜２秒以上）も通常のクレータ
処理時間に比べて異常に長くはなく、問題はない． 〔実施例〕 以下、Ｃ０２アーク溶接に適用した本発明の一実施例を
第２図〜第４図により説明する．第２図は本実施例のハ
ード構成を示すブロック図で、トーチスイッチ１は溶接
トーチ６に組み込まれており、押すとオン、放すとオフ
になる．処理装置（マイクロコンピュータ）２は、トー
チスイッチ１からのオン，オフ信号を入力して設定され
たプログラムに従い判断処理し、制御対象である溶接電
源３，ワイヤ送給装ｆｆｌＥ４．シールドガス制御弁５
へ制御信号を送出して、溶接開始から溶接終了までのシ
ーケンス制御を行う． 第３図は第２図の処理装Ｉｔ２において実行される制御
手順のフローチャートである．すなわち、制御開始後、
１回目のトーチスイッチオン信号が入力されると、ステ
ップ１０からステップ１１へ進み、出力電流が大きい条
件で溶接を開始するよう指令を出す．アークスタート後
，トーチスイッチオフガ信号が入力されるとステップ１
２を経てステップｌ３へ進むが、トーチスイッチオフに
なっても出力電流が大きい条件で溶接を継続するよう指
令を出し続ける．その後，２回目のトーチスイッチオン
信号が入力されるとステップ１４を経てステップ１５へ
進み、出力電流が小さい条件（クレータフィラ条件）に
切り換えて溶接を継続するよう指令を出す．続いて、ト
ーチスイッチオフ信号が入力されるとステップｌ６を経
てステップ１７八進み，その前のトーチスイッチオン時
間の判別が行われる．ここで、トーチスイッチオン時間
が所定時間Ｔ（約１〜２秒）未満であれば、ステップ１
３へ戻り、再度出力電流が大きい条件で溶接を継続する
よう指令が出される．そして、次のトーチスイッチオン
信号によりステップ１４を経てステップ１５へ進み、出
力電流が小さい条件への切換が指令され、そのトーチス
イッチオン時間が前記所定時間Ｔ未満であれば、再びス
テップ１３へ戻るというように、ステップ１３−１４−
１５−１６−１７−１３のループによって出力電流の異
なる溶接条件の切換が繰り返し行われる．ただし、２回
目以降のトーチスイッチオン時間が前記所定時間Ｔ以上
になったときは，それに続くトーチスイッチオフ信号に
よりステップ１７からステップ１８へ進み、溶接終了指
令を出した後、制御終了となる． 第３図において、ステップ１０，　１２，　１４，　１
６は第１図中のトーチスイッチオン，オフ回数判別手段
ａに、ステップｌ１は同じく溶接開始指令発生手段ｂに
、ステップ１３は同じく大電流出力条件での溶接継続指
令発生手段ｃ，ｆに，ステップ１５は同じく小電流出力
条件での溶接継続指令発生手段ｄに、ステップ１７は同
じくトーチスイッチオン時間判別手段ｅに、ステップ１
８は同じく溶接終了指令発生手段ｇにそれぞれ対応して
いる． 第４図は，以上述べた溶接開始指令、各条件での溶接継
続指令および溶接終了指令による出力電圧、電流，ワイ
ヤ送給速度、シールドガス流最の変化（溶接シーケンス
）をトーチスイッチのオン，オフに対応させて示したタ
イムチャートである．本図に示すように、２回目以降の
トーチスイッチオン時間が前記所定時間Ｔ未満であれば
、トーチスイッチのオン，オフにより何回でも溶接条件
を切り換えて溶接ができ、従来の繰り返しアーク溶接法
と同様の目的を達成できるうえ、溶接を終了したいとき
は，トーチスイッチオン時間を前記所定時間Ｔ以上確保
してからトーチスイッチをオフにすれば、通常の溶接終
了時と同様に、溶接トーチを引き上げなくとも、溶接電
圧は球滴制御のための低い電圧に移行して電圧遅延時間
経過後にオフとなり、溶接ワイヤ送給はトーチスイッチ
オフとほぼ同時の停止され（ただし、惰性により少し出
る）、出力電流については、上記ワイヤ送給の惰性分に
よる電流が流れた後、オフとなる．また、シールドガス
の放流はアフタフロー時間経過後に停止されるといった
ような一連の溶接終了処理が行われる．したがって、本
実施例によれば，溶接終了時，トーチの引き上げによっ
て溶接終端部のシールド不良を生じることがなく、また
トーチのチップ先端から異常なワイヤ突き出しを生じる
こともない． 第４図中の出力電圧，電流、ワイヤ送給速度、シールド
ガス流量の制御は、第３図において述べた溶接開始指令
，各条件での溶接継続指令および溶接終了指令に基づき
処理装置２から送出される制御信号によって行われるも
のであり、これらの制御手段の細部については図示説明
を省略する．本実施例において、トーチスイッチのオン
，オフにより切り換えられる２つの溶接条件は任意に設
定可能である．第４図には示していないが、溶接開始時
には、本溶接時とは別の溶接条件（スタート条件）を設
定できるようにしてもよく，また溶接終了のためにトー
チスイッチを所定時間（約１〜２秒）以上オンさせたと
き、所定時間経過後は別の溶接条件（クレータフィラ条
件）に切り換えるようにしてもよい． なお、本実施例に用いた処理装１！（マイクロコンピュ
ータ）に代えてプログラム設定の可能なシーケンサを用
いても同様の機能を実現できる．〔発明の効果〕 本発明によれば、溶接中，トーチスイッチのオン，オフ
により出力電流が大きい溶接条件と出力電流が小さい溶
接条件の切換ができるとともに、２回目以降のトーチス
イッチオン時間を所定時間（約１〜２秒）以上確保して
からトーチスイッチをオフにすることで溶接トーチを引
き上げなくとも溶接を終了できるため、従来の繰り返し
アーク溶接法に比べ下記の効果が得られる． （ｉ）ＴＩＧ．ＭＩＧ，ＭＡＧ，Ｃｏｔアーク溶接等の
ようなシールドガスを使用する溶接においては、溶接ト
ーチの引き上げにより溶接終端部のシールド不良を生じ
ることがなく、溶接欠陥の発生を防止できる． （　ｉｆ　）　Ｍ　Ｉ　Ｇ，　Ｍ　Ａ　Ｇ　，　Ｃ　Ｏ
　ｚ　７　　’）溶接等のような溶接ワイヤを自動送給
する溶接においては，（ｉ）に併せて、溶接終了時、溶
接トーチのチップ先端から異常なワイヤ突き出しを生じ
ることがなく、次のアークスタートの障害にならない．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図，第２図はＣ０２アー
ク容接に適用した本発明の一実施例のブロック図、第３
図は、本実施例の制御手順を示すフローチャート、第４
図は本実施例の溶接シーケンスを示すタイムチャート、
第５図は従来の繰り返しアーク溶接法（Ｃ０２アーク溶
接時）の溶接シーケンスを示すタイムチャートである．
１・・・トーチスイッチ、２・・・処理装置、３・・・
溶接電源、４・・・ワイヤ送給装置，５・・・シールド
ガス制御弁、６・・・溶接トーチ，１０，　１２，　１
４，　１６・・・トーチスイッチオン，オフ回数判別手
段に対応するステップ、１ｌ・・・溶接開始指令発生手
段に対応するステップ、１３・・・大電流出力条件での
溶接継続指令発生手段に対応するステップ，１５・・・
小電流出力条件での溶接継続指令発生手段に対応するス
テップ、１７・・・トーチスイッチオン時間判別手段に
対応するステップ、１８・・・溶接終了指令発生手段に
対応するステップ． 第１図 第 図 第 図 第 図 一一÷４輝聞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶接中、トーチスイッチのオン、オフにより溶接条
   件の切換が可能なアーク溶接装置において、トーチスイ
   ッチのオン、オフ回数を判別する手段と、１回目のトー
   チスイッチオンにより出力電流が大きい条件で溶接を開
   始させる指令発生手段と、溶接開始後はトーチスイッチ
   をオフにしても出力電流が大きい条件で溶接を継続させ
   る指令発生手段と、２回目以降のトーチスイッチオンに
   より出力電流が小さい条件に切り換えて溶接を継続させ
   る指令発生手段と、２回目以降のトーチスイッチオン時
   間を判別する手段と、２回目以降のトーチスイッチオン
   時間が所定時間（約１〜２秒）未満であれば、それに続
   くトーチスイッチオフにより再度出力電流が大きい条件
   に戻して溶接を継続させる指令発生手段と、２回目以降
   のトーチスイッチオン時間が前記所定時間以上であれば
   、それに続くトーチスイッチオフにより溶接を終了させ
   る指令発生手段と、前記溶接開始指令、各条件での溶接
   継続指令および溶接終了指令に応じて溶接電源等の制御
   対象を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするア
   ーク溶接装置。