JPH0249830B2 - - Google Patents

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JPH0249830B2
JPH0249830B2 JP56038691A JP3869181A JPH0249830B2 JP H0249830 B2 JPH0249830 B2 JP H0249830B2 JP 56038691 A JP56038691 A JP 56038691A JP 3869181 A JP3869181 A JP 3869181A JP H0249830 B2 JPH0249830 B2 JP H0249830B2
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JP
Japan
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welding
power source
wire
arc
output voltage
Prior art date
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Application number
JP56038691A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57154373A (en
Inventor
Hirobumi Nomura
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Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiko Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Seiko Ltd filed Critical Hitachi Seiko Ltd
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Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、出力電圧可変の直流溶接電源を備
え、ワイヤ送給装置により定速度送給される溶接
ワイヤと母材との間にアークを発生する自動また
は半自動アーク溶接機における溶接終了時のワイ
ヤ先端球滴の成長抑制策に関するものである。
従来のこの種アーク溶接機では、溶接終了の
際、第1図に示すように、まる時点t1でワイヤ送
給用モータへの給電を停止し(モータ起動信号
OFF)、その後一定時間(約0.15〜0.4秒)遅らせ
てワイヤ送給停止後の時点t3で溶接電源出力電圧
V0の印加を停止しアークを切るように制御を行
なつていた。これは、溶接終了時にワイヤ送給用
モータの機械的慣性によつて送給される溶接ワイ
ヤが溶融プール中に突込み、溶接ワイヤと母材と
が溶着しないようにするためである。
このようにすると溶接ワイヤと母材の溶着はな
くなるが、時点t1以後はワイヤ送給速度が低下す
るにつれてワイヤ先端の溶融によりアーク長が
徐々に長くなり、さらにワイヤ送給停止時点t2
後も溶接時の出力電圧V0が印加され、アーク入
熱の大きい状態が続くため、アークの燃え上がり
が生じて、第2図に示すようにトーチ1から突出
した溶接ワイヤ2の先端に溶融金属の大きな球滴
3が生成し、溶接終了後にこの球滴3が凝固して
ワイヤ先端に残り、この状態で次の溶接を開始し
ようとすると、ワイヤを母材に接触させてもワイ
ヤ先端の溶融蒸発が起こりにくく、確実なアーク
スタートができない場合があつた。
本発明の目的は、上記した溶接終了時における
ワイヤ先端球滴の成長を抑え、次のアークスター
トを短時間に確実に行なえるようにしたアーク溶
接機を提供することにある。
この目的を達成するため本発明では、ワイヤ送
給用モータへの給電停止後、一定時間遅らせてワ
イヤ送給が停止する前の時点で溶接電源の出力電
圧をあらかじめ設定された一定値まで低下させ、
さらに一定時間遅らせてワイヤ送給停止後の時点
で溶接電源の出力を停止させアークを切るように
ワイヤ送給用モータへの停止指令と関連して溶接
電源出力電圧を2段階に変化させる制御手段を具
備させたものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
第3図は本発明の一実施例の概略構成図で、直
流溶接電源10にサイリスタとダイオードを組合
わせた単相混合全波整流回路を用いた場合を示
す。11はタツプ付単相変圧器、12はその一次
巻線、13は二次巻線、Pは二次巻線13の中性
点である。14a;14bは二次巻線13の終端
端子にアノードを接続されたサイリスタ、15
a,15bは二次巻線13の中間タツプにアノー
ドを接続されたダイオード、16,17はこれら
サイリスタおよびダイオードのカソード側と溶接
電源出力端子Sとの間に接続された直流リアクタ
である。本図では、リツプル低減効果を高め、か
つ出力回路の短絡時に二次巻線13の中間タツプ
からダイオード15a,15bを通じてアークの
維持に必要な電流を速やかに供給し、短絡過渡期
の動的特性を良くするため、直流リアクタ16,
17のインダクタンス値を分割する中間点にダイ
オード15a,15bのカソードを接続している
が、サイリスタ14a,14bとダイオード15
a,15bのカソードを共通端子に接続し、この
共通端子と出力端子Sとの間に直流リアクタを接
続する回路方式もある。
出力端子Sと中性点Pとの間に生ずる出力電圧
V0は、ワイヤ送給装置18により定速度送給さ
れる溶接ワイヤ2と母材19に印加され、溶接ア
ーク20を発生させる。
21はワイヤ送給用モータ、22はモータ駆動
回路の電磁スイツチ、3は溶接電源入力側の電磁
スイツチ、24はサイリスタ14a,14bの点
弧回路、25はこれらの制御回路である。
第4図は制御回路25の回路構成の一例を示
す。第4図において、溶接開始時に起動スイツチ
26を閉じるとリレー27が動作し、リレー接点
7aの閉路により電磁スイツチ22にモータ起動
信号が加わり、ワイヤ送給用モータ21を起動さ
せる。28,29は溶接終了時に溶接電源出力電
圧を2段階に変化させる制御手段の一例として示
したタイマであり、溶接開始時にリレー接点27
aが閉じると、タイマ28,29は瞬時に動作
し、タイマ接点28aの閉路により点弧回路24
に電源が供給されるとともに、タイマ接点29a
の閉路により電磁スイツチ23が付勢され、溶接
電源10の入力回路を閉じるため、溶接電源10
はただちに出力を発生し、溶接が開始される。溶
接終了時には、起動スイツチ26の開放によりリ
レー27が消勢すると、電磁スイツチ22へのモ
ータ起動信号がなくなることによつてワイヤ送給
用モータ21への給電はただちに停止するが、タ
イマ28,29の遅延復帰により、まず一定時間
遅れて点弧回路24の動作が停止し、さらに一定
時間遅れて電磁スイツチ23が開放されるように
なつている(タイマ29の方がタイマ28より遅
延時間が長い)。
単相混合全波整流方式による直流溶接電源10
の出力電圧V0は、第5図にその波形を示すよう
に、ダイオード15a,15bによる一定の出力
電圧VDとサイリスタ14a,14bの位相制御
による可変出力電圧VSとの合成電圧であり、サ
イリスタ14a,14bの点弧角αによつて変化
する電圧である。溶接時には、通常サイリスタ1
4a,14bをある設定された位相で点弧させて
所要の出力電圧V0を得ているが、サイリスタ1
4a,14bの点弧を停止させると、出力電圧
V0はダイオード15a,15bによる出力電圧
VDのみとなり、溶接時の出力電圧よりも低い一
定の電圧となる。
本実施例は、このような単相混合全波整流方式
の直流溶接電源を用い、定速度送給される溶接ワ
イヤと母材との間にアークを発生する自動または
半自動アーク溶接機において、第6図に示すよう
に、溶接終了時にまず時点t′1で、モータ起動信
号の停止(モータ停止指令)によりワイヤ送給用
モータ21への給電を停止させた後、一定時間
T1だけ遅らせてワイヤ送給が停止する前の時点
t′2でサイリスタ14a,14bの点弧を停止さ
せ、さらに一定時間T2だけ遅らせてワイヤ送給
停止後の時点t′3で溶接電源入力側の電磁スイツ
チ23を開放することにより、時点t′1からt′2
での期間は溶接中に引続きサイリスタ出力電圧
VSとダイオード出力電圧VDの合成電圧でアーク
を維持し、その後時点t′2からt′3までの期間はダ
イオード出力電圧VDのみでアークを維持するよ
うに、溶接電源出力電圧V0を2段階に変化させ
るものである。
時間T1とT2の比は約1:4〜5程度がよく、
時間T1はワイヤ送給用モータ21の機械的慣性
による減速時間に合わせて決める。
このようにすると、時点t′1からt′2までの期間
にワイヤ送給用モータ21の機械的慣性によつて
送給される溶接ワイヤを短時間高い出力電圧によ
り溶融させ、ワイヤ先端部の溶融プールへの溶着
を防止できる。その後、時点t′2からt′3までの期
間はダイオード15a,15bのみによる低い出
力電圧でアークが維持されるので、従来のように
溶接終了時に必要以上の高い出力電圧を長時間印
加することによつてアークが燃え上がり、アーク
長が伸びて、ワイヤ先端溶融部が大きな球滴状に
成長するのを抑えることができ、その結果、溶接
終了時にワイヤ先端に生成する球滴は第7図3′
で示すように小さくなる。
この状態で次の溶接を行なえば、ワイヤと母材
の接触短絡時に常にほぼ一定の接触抵抗で十分な
短絡電流を流しワイヤ先端部を溶融蒸発させるこ
とができるので、短時間でアークに移行し、確実
にアークスタートができる。
本発明は、混合全波整流方式以外の回路方式、
たとえばサイリスタのみによる3相全波整流方式
の直流溶接電源を用いたアーク溶接機にも適用で
きるが、上述したようにサイリスタとダイオード
を組合わせた混合全波整流方式の直流溶接電源を
用いたアーク溶接機では、溶接終了時にサイリス
タの点弧を停止するのみで一定の低い出力電圧が
得られ、出力電圧の2段階制御が容易にできる。
以上説明したように本発明によれば、溶接終了
時にワイヤ送給用モータの機械的慣性による溶接
ワイヤと母材の溶着を防止しつつワイヤ先端球滴
の成長を抑えることができるので、次のアークス
タートが確実にできるようになり、また溶接終了
時の出力電圧の低下により遮断電流が小さくなる
ので、溶接電源入力側電磁スイツチの接点負荷を
軽減できるという付随的効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図a,b,cは従来のアーク溶接機におけ
る溶接終了時の溶接電源出力電圧、ワイヤ送給速
度およびモータ起動信号の相関図、第2図は従来
のワイヤ先端球滴形状を示す図、第3図は本発明
の一実施例を示す概略構成図、第4図は第3図中
の制御回路の詳細図、第5図a,bは溶接電源出
力波形図、第6図a,b,cは本発明における溶
接終了時の溶接電源出力電圧、ワイヤ送給速度お
よびモータ起動信号の相関図、第7図は本発明の
溶接機を用いた場合のワイヤ先端溶滴形状を示す
図である。 2:溶接ワイヤ、10:直流溶接電源、11:
タツプ付単相変圧器、14a,14b:サイリス
タ、15a,15b:ダイオード、16,17:
直流リアクタ、18:ワイヤ送給装置、19:母
材、20:アーク、21:ワイヤ送給用モータ、
22,23:電磁スイツチ、24:点弧回路、2
5:制御回路、28,29:タイマ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 単相変圧器と、前記変圧器の二次巻線の両終
    端に接続した複数のサイリスタおよび中間タツプ
    に接続した複数のダイオード、前記サイリスタと
    ダイオードのカソード側と溶接電源出力端子との
    間に接続された直流リアクタとを有する直流溶接
    電源と、前記サイリスタの点弧回路と、ワイヤ送
    給装置とを有するアーク溶接機において、前記直
    流リアクタのインダクタンス値を分割する中間点
    に前記ダイオードのカソード側を接続する回路
    と、前記ワイヤの送給停止指令からT1時間経過
    後に溶接電源の出力を低下させさらにT2時間経
    過後に前記出力を停止するように溶接電源出力電
    圧を2段階に変化させると共に、前記時間T1
    時間T2の比が1:4〜1:5となるように制御
    する制御回路を備えていることを特徴とするアー
    ク溶接機。
JP3869181A 1981-03-19 1981-03-19 Arc welding machine Granted JPS57154373A (en)

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JPS57154373A JPS57154373A (en) 1982-09-24
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57202976A (en) * 1981-06-09 1982-12-13 Daihen Corp Consumable electrode type arc welding machine
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