JPH0321267B2 - - Google Patents
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- JPH0321267B2 JPH0321267B2 JP57183236A JP18323682A JPH0321267B2 JP H0321267 B2 JPH0321267 B2 JP H0321267B2 JP 57183236 A JP57183236 A JP 57183236A JP 18323682 A JP18323682 A JP 18323682A JP H0321267 B2 JPH0321267 B2 JP H0321267B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- characteristic
- circuit
- welding
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
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- 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、消耗性電極を設定した略一定速度で
送給し、ベース電流およびパルス電流のいずれか
一方を予め定めた電流値以下で、定電流特性から
定電圧特性に切換えて溶接するパルスアーク溶接
方法および装置に関するものである。
送給し、ベース電流およびパルス電流のいずれか
一方を予め定めた電流値以下で、定電流特性から
定電圧特性に切換えて溶接するパルスアーク溶接
方法および装置に関するものである。
従来のパルスアーク溶接方法においては、消耗
性電極（以下、ワイヤという。）を予め設定した
略一定速度で送給しているので、アーク長を一定
に制御する方式として、アーク長の変動に応じて
ベース電流値を変化させる第１の方式と、パルス
電流値を変化させる第２の方式とがある。第１の
方式においては、パルス電流供給用電源として
は、被溶接物の種類に応じて設定した略一定のパ
ルス電流値が得られるような略定電流特性の溶接
電源が使用され、他方、ベース電流供給用電源と
しては、アーク長の変動に応じて電流値が変化し
てワイヤの溶融速度が変化することにより、アー
ク長を復帰させるようにした略定電圧特性の溶接
電源が使用されている。
性電極（以下、ワイヤという。）を予め設定した
略一定速度で送給しているので、アーク長を一定
に制御する方式として、アーク長の変動に応じて
ベース電流値を変化させる第１の方式と、パルス
電流値を変化させる第２の方式とがある。第１の
方式においては、パルス電流供給用電源として
は、被溶接物の種類に応じて設定した略一定のパ
ルス電流値が得られるような略定電流特性の溶接
電源が使用され、他方、ベース電流供給用電源と
しては、アーク長の変動に応じて電流値が変化し
てワイヤの溶融速度が変化することにより、アー
ク長を復帰させるようにした略定電圧特性の溶接
電源が使用されている。
第２の方式は、第１の方式とは逆に、ベース電
流供給用電源としては、被溶接物の種類に応じて
設定した略一定のベース電流値が得られるような
略定電流特性の溶接電源が使用され、他方、パル
ス電流供給用電源としては、アーク長の変動に応
じて電流値が変化してワイヤの溶融速度が変化す
ることにより、アーク長を復帰させるようにした
略定電圧特性の溶接電源が使用されている。これ
ら第１および第２の方式では、アーク長の変動に
応じて、出力電流の瞬時値が、時々刻々と大幅に
変動するために、特に高電流域で溶け込み深さが
変動して溶融池が不安定になるという欠点があつ
た。
流供給用電源としては、被溶接物の種類に応じて
設定した略一定のベース電流値が得られるような
略定電流特性の溶接電源が使用され、他方、パル
ス電流供給用電源としては、アーク長の変動に応
じて電流値が変化してワイヤの溶融速度が変化す
ることにより、アーク長を復帰させるようにした
略定電圧特性の溶接電源が使用されている。これ
ら第１および第２の方式では、アーク長の変動に
応じて、出力電流の瞬時値が、時々刻々と大幅に
変動するために、特に高電流域で溶け込み深さが
変動して溶融池が不安定になるという欠点があつ
た。
そこで本発明者らは、小電流から大電流まで安
定したパルスアークの得られる方式として本発明
を完成するに至つた。
定したパルスアークの得られる方式として本発明
を完成するに至つた。
本発明は、ワイヤを設定した略一定速度で送給
し、 溶接電流の平均値が、ワイヤの材質および直
径、シールドガスの成分等の溶接条件によつて
予め定まる臨界電流値付近をこえた電流範囲で
は、アーク固有のアーク長自己制御作用によつ
てアーク長を安定に維持させ、かつ 溶接電流の平均値が、前記臨界電流値付近以
下となつて、前記アーク固有のアーク長自己制
御作用が存在しない範囲では、従来の第１又は
第２の方式の溶接電源の電流変化によるアーク
長制御作用によつてアーク長を安定に維持させ
て 溶接することによつて、従来のいずれの単独の方
式よりも溶接結果が良好であり、かつ広範囲の溶
接電流範囲にもかかわらず、１台の溶接機で経済
的に実施することができる。パルスアーク溶接方
法および溶接装置を提供したものである。
し、 溶接電流の平均値が、ワイヤの材質および直
径、シールドガスの成分等の溶接条件によつて
予め定まる臨界電流値付近をこえた電流範囲で
は、アーク固有のアーク長自己制御作用によつ
てアーク長を安定に維持させ、かつ 溶接電流の平均値が、前記臨界電流値付近以
下となつて、前記アーク固有のアーク長自己制
御作用が存在しない範囲では、従来の第１又は
第２の方式の溶接電源の電流変化によるアーク
長制御作用によつてアーク長を安定に維持させ
て 溶接することによつて、従来のいずれの単独の方
式よりも溶接結果が良好であり、かつ広範囲の溶
接電流範囲にもかかわらず、１台の溶接機で経済
的に実施することができる。パルスアーク溶接方
法および溶接装置を提供したものである。
本出願の第１の発明は、ワイヤを設定した略一
定速度で送給し、ワイヤの材質および直径、シー
ルドガスの成分等の溶接条件に応じて予め定まる
臨界電流値をこえた電流範囲では、ベース電流供
給用電源およびパルス電流供給用電源のいずれも
略定電流特性（第１の特性）の溶接電源として、
アーク固有のアーク長自己制御作用によつてアー
ク長を安定に維持させ、かつ前記予め定まる臨界
電流以下の電流範囲では、ベース電流供給用電源
又はパルス電流供給用電源のいずれか一方を略定
電流特性（第１の特性）の溶接電源とし、他方を
垂下特性から略定電圧特性までの間のいずれか一
つの特性（第２の特性）の溶接電源とし、溶接用
電源の電流変化によるアーク長制御作用によつて
アーク長を安定に維持させて溶接するパルスアー
ク溶接方法を提案したものである。
定速度で送給し、ワイヤの材質および直径、シー
ルドガスの成分等の溶接条件に応じて予め定まる
臨界電流値をこえた電流範囲では、ベース電流供
給用電源およびパルス電流供給用電源のいずれも
略定電流特性（第１の特性）の溶接電源として、
アーク固有のアーク長自己制御作用によつてアー
ク長を安定に維持させ、かつ前記予め定まる臨界
電流以下の電流範囲では、ベース電流供給用電源
又はパルス電流供給用電源のいずれか一方を略定
電流特性（第１の特性）の溶接電源とし、他方を
垂下特性から略定電圧特性までの間のいずれか一
つの特性（第２の特性）の溶接電源とし、溶接用
電源の電流変化によるアーク長制御作用によつて
アーク長を安定に維持させて溶接するパルスアー
ク溶接方法を提案したものである。
また、第２の発明は、ワイヤを設定した略一定
速度で送給するワイヤ送給装置と、ワイヤに定電
流特性のベース電流を供給するベース電流供給用
電源と、ワイヤにパルス電流を供給するパルス電
流供給用電源と、このパルス電流供給用電源が定
電流特性（第１の特性）のパルス電流を出力する
ための制御信号を発生する定電流特性信号発生回
路と、このパルス電流供給用電源が上記第２の特
性のパルス電流を出力するための制御信号を発生
する定電圧特性信号発生回路と、これら２つの制
御信号を切換えてパルス電流供給用電源に供給す
る特性切換回路とを備えたパルスアーク溶接装置
を提供したものである。
速度で送給するワイヤ送給装置と、ワイヤに定電
流特性のベース電流を供給するベース電流供給用
電源と、ワイヤにパルス電流を供給するパルス電
流供給用電源と、このパルス電流供給用電源が定
電流特性（第１の特性）のパルス電流を出力する
ための制御信号を発生する定電流特性信号発生回
路と、このパルス電流供給用電源が上記第２の特
性のパルス電流を出力するための制御信号を発生
する定電圧特性信号発生回路と、これら２つの制
御信号を切換えてパルス電流供給用電源に供給す
る特性切換回路とを備えたパルスアーク溶接装置
を提供したものである。
さらに、第３の発明は、第２の発明のパルス電
流の特性を切換えるかわりに、ベース電流の特性
を切換えるようにしたパルスアーク溶接装置を提
供したものである。
流の特性を切換えるかわりに、ベース電流の特性
を切換えるようにしたパルスアーク溶接装置を提
供したものである。
以下、第１図を参照して本発明の溶接方法につ
いて説明する。同図は、パルスアーク溶接の溶融
特性を示す図であつて、横軸はベース電流および
パルス電流より成る溶接電流の平均値Ia〔Ａ〕を
示し、縦軸はベース電圧およびパルス電圧より成
る溶接電圧の平均値Va〔Ｖ〕を示す。同図に示す
３つの曲線は、アルミニウム合金５１８３を同材
質の直径1.6mmのワイヤを用いて、ワイヤ速給速
度（10.2、7.0および4.0〔ｍ／min〕）をパラメー
タとして、溶接電流の平均値Ia〔Ａ〕と溶接電圧
の平均値Va〔Ｖ〕との関係を示している。同図に
おいて、一点鎖線Icはパルス電流を重畳しないで
スプレー移行が可能である溶接電流の平均値であ
つて臨界電流値と呼ばれ、直径1.6mmのアルミニ
ウム合金のワイヤではIc＝180〔Ａ〕である。この
臨界電流値Icをこえると、スプレイ移行が可能で
あることはよく知られているが、この電流値Ic以
下でもパルス電流を重畳すれば、最小平均電流80
〔Ａ〕位までスプレイ移行が可能になる。また同
図における３つの曲線Vf1、Vf2およびVf3は、ワ
イヤをそれぞれ10.2、7.0および4.0〔ｍ／min〕の
各一定速度で送給してそれぞれ溶接電圧を変化さ
せてアーク長を変化させた場合の溶接電流の平均
値Ia〔Ａ〕と溶接電圧の平均値Va〔Ｖ〕との関係を
示している。曲線上の各数値はアーク長〔mm〕を
示している。曲線Vf1では、アーク長が５〔mm〕か
ら０〔mm〕までの間ではアーク長が短かくなるに
したがつて溶接電流の平均値も減少している。こ
のことは、ワイヤ送給速度が一定であるにもかか
わらず、アーク長が短くなるほど溶接電流値が減
少しているので、もし溶接電流値を一定に維持す
ると、アーク長が短くなるほどワイヤの溶融速度
が増加してアーク長が大になる方向に働く。した
がつて、曲線Vf1の水平成分には、アーク長を自
動的に制御するアーク固有の自己制御作用が存在
する。同様に、曲線Vf2では、アーク長が５〔mm〕
から３〔mm〕までの間においてアーク固有のアー
ク長自己制御作用が存在する。しかし、曲線Vf3
では、曲線上には水平成分がほとんどないのでア
ーク固有の自己制御作用は存在しない。
いて説明する。同図は、パルスアーク溶接の溶融
特性を示す図であつて、横軸はベース電流および
パルス電流より成る溶接電流の平均値Ia〔Ａ〕を
示し、縦軸はベース電圧およびパルス電圧より成
る溶接電圧の平均値Va〔Ｖ〕を示す。同図に示す
３つの曲線は、アルミニウム合金５１８３を同材
質の直径1.6mmのワイヤを用いて、ワイヤ速給速
度（10.2、7.0および4.0〔ｍ／min〕）をパラメー
タとして、溶接電流の平均値Ia〔Ａ〕と溶接電圧
の平均値Va〔Ｖ〕との関係を示している。同図に
おいて、一点鎖線Icはパルス電流を重畳しないで
スプレー移行が可能である溶接電流の平均値であ
つて臨界電流値と呼ばれ、直径1.6mmのアルミニ
ウム合金のワイヤではIc＝180〔Ａ〕である。この
臨界電流値Icをこえると、スプレイ移行が可能で
あることはよく知られているが、この電流値Ic以
下でもパルス電流を重畳すれば、最小平均電流80
〔Ａ〕位までスプレイ移行が可能になる。また同
図における３つの曲線Vf1、Vf2およびVf3は、ワ
イヤをそれぞれ10.2、7.0および4.0〔ｍ／min〕の
各一定速度で送給してそれぞれ溶接電圧を変化さ
せてアーク長を変化させた場合の溶接電流の平均
値Ia〔Ａ〕と溶接電圧の平均値Va〔Ｖ〕との関係を
示している。曲線上の各数値はアーク長〔mm〕を
示している。曲線Vf1では、アーク長が５〔mm〕か
ら０〔mm〕までの間ではアーク長が短かくなるに
したがつて溶接電流の平均値も減少している。こ
のことは、ワイヤ送給速度が一定であるにもかか
わらず、アーク長が短くなるほど溶接電流値が減
少しているので、もし溶接電流値を一定に維持す
ると、アーク長が短くなるほどワイヤの溶融速度
が増加してアーク長が大になる方向に働く。した
がつて、曲線Vf1の水平成分には、アーク長を自
動的に制御するアーク固有の自己制御作用が存在
する。同様に、曲線Vf2では、アーク長が５〔mm〕
から３〔mm〕までの間においてアーク固有のアー
ク長自己制御作用が存在する。しかし、曲線Vf3
では、曲線上には水平成分がほとんどないのでア
ーク固有の自己制御作用は存在しない。
以上の検討結果から、ワイヤを設定した略一定
速度で送給して溶接する本発明のパルスアーク溶
接方法においては、溶接電流の平均値が、ワイヤ
の材質および直径、シールドガスの成分に応じて
予め定まる臨界電流値（例えば第１図に示す実施
例においては、アルミ合金、1.6mm、アルゴンで
180〔Ａ〕）をこえた範囲では、ベース電流供給用
電源およびパルス電流供給用電源の両方が、略定
電流特性（第１の特性）の溶接用電源であつて
も、アーク固有のアーク長自己制御作用によつ
て、アーク長を安定に維持してパルスアーク溶接
を行うことができる。つぎに溶接電流の平均値が
上記臨界電流値付近以下の電流範囲では、ベース
電流供給用電源またはパルス電流供給用電源のい
ずれか一方を略定電流特性（第１の特性）の溶接
電源とし、他方を垂下特性から略定電圧特性まで
の間のいずれかの特性（第２の特性）の溶接電源
とすることによつて、溶接用電源の電流変化によ
るアーク長制御作用により、アーク長を安定に維
持してパルスアーク溶接を行うことができる。
速度で送給して溶接する本発明のパルスアーク溶
接方法においては、溶接電流の平均値が、ワイヤ
の材質および直径、シールドガスの成分に応じて
予め定まる臨界電流値（例えば第１図に示す実施
例においては、アルミ合金、1.6mm、アルゴンで
180〔Ａ〕）をこえた範囲では、ベース電流供給用
電源およびパルス電流供給用電源の両方が、略定
電流特性（第１の特性）の溶接用電源であつて
も、アーク固有のアーク長自己制御作用によつ
て、アーク長を安定に維持してパルスアーク溶接
を行うことができる。つぎに溶接電流の平均値が
上記臨界電流値付近以下の電流範囲では、ベース
電流供給用電源またはパルス電流供給用電源のい
ずれか一方を略定電流特性（第１の特性）の溶接
電源とし、他方を垂下特性から略定電圧特性まで
の間のいずれかの特性（第２の特性）の溶接電源
とすることによつて、溶接用電源の電流変化によ
るアーク長制御作用により、アーク長を安定に維
持してパルスアーク溶接を行うことができる。
つぎに、第２図および第３図を参照して本発明
のパルスアーク溶接装置について説明する。
のパルスアーク溶接装置について説明する。
第２図において、Ｗは被溶接物で、Ｅはワイヤ
であつて、この間でアークＡが発生する。１は、
ワイヤ送給速度設定回路１ａで設定された信号を
入力としてワイヤ送給電動機Ｍに出力を供給する
ワイヤ送給制御回路、Ｒは電動機Ｍによつて回転
されてワイヤＥを送給する送給ロール、１０は図
示しない商用周波の電源に接続されて、溶接用電
力を出力する溶接用電源、１１は溶接用電源１０
から出力された電力を制御してリアクトルＬおよ
びチツプＴを通じてワイヤＥにパルス電流を供給
するパルス電流制御回路、１１ａはパルス電流
値、パルス周波数およびパルス継続時間を設定し
て信号をパルス電流制御回路１１に出力するパル
ス電流設定回路、１２は溶接用電源１０から出力
された電力を制御してリアクトルＬおよびチツプ
Ｔを通じてワイヤＥにベース電流を供給するベー
ス電流制御回路、１２ａはベース電流値に相当す
る信号をベース電流制御回路１２に出力するベー
ス電流設定回路である。溶接用電源１０とパルス
電流制御回路１１とパルス電流設定回路１１ａと
がパルス電流供給用電源を構成し、また溶接用電
源１０とベース電流制御回路１２とベース電流設
定回路１２ａとがベース電流供給用電源を構成し
ている。１３は電源出力設定回路、VDは溶接電
圧の平均値またはパルス電圧もしくはベース電圧
の平均値を検出する溶接電圧検出回路、１４は電
源出力設定回路１３の出力信号Vrと溶接電圧検
出回路VDの出力信号Vpとを比較して差の信号Vr
−Vpを出力する比較回路、１３ａは電源出力設
定回路１３の出力信号Vrを入力として比較回路
１４の出力信号Vr−Vpと信号レベルをあわせる
ための減衰回路である。１５は、例えば、比較回
路１４の出力信号Vr−Vpが供給される第１の固
定接点CPと減衰回路１３ａの出力信号Vr′が供給
される第２の固定接点CCとを有する特性切換ス
イツチSWにより構成される特性切換回路であ
る。１６は、この特性切換スイツチSWの可動接
点の出力信号を入力としてパルス電流値、パルス
周波数およびパルス継続時間の少なくとも一つを
制御する信号をパルス電流制御回路１１に出力す
る信号変換回路である。
であつて、この間でアークＡが発生する。１は、
ワイヤ送給速度設定回路１ａで設定された信号を
入力としてワイヤ送給電動機Ｍに出力を供給する
ワイヤ送給制御回路、Ｒは電動機Ｍによつて回転
されてワイヤＥを送給する送給ロール、１０は図
示しない商用周波の電源に接続されて、溶接用電
力を出力する溶接用電源、１１は溶接用電源１０
から出力された電力を制御してリアクトルＬおよ
びチツプＴを通じてワイヤＥにパルス電流を供給
するパルス電流制御回路、１１ａはパルス電流
値、パルス周波数およびパルス継続時間を設定し
て信号をパルス電流制御回路１１に出力するパル
ス電流設定回路、１２は溶接用電源１０から出力
された電力を制御してリアクトルＬおよびチツプ
Ｔを通じてワイヤＥにベース電流を供給するベー
ス電流制御回路、１２ａはベース電流値に相当す
る信号をベース電流制御回路１２に出力するベー
ス電流設定回路である。溶接用電源１０とパルス
電流制御回路１１とパルス電流設定回路１１ａと
がパルス電流供給用電源を構成し、また溶接用電
源１０とベース電流制御回路１２とベース電流設
定回路１２ａとがベース電流供給用電源を構成し
ている。１３は電源出力設定回路、VDは溶接電
圧の平均値またはパルス電圧もしくはベース電圧
の平均値を検出する溶接電圧検出回路、１４は電
源出力設定回路１３の出力信号Vrと溶接電圧検
出回路VDの出力信号Vpとを比較して差の信号Vr
−Vpを出力する比較回路、１３ａは電源出力設
定回路１３の出力信号Vrを入力として比較回路
１４の出力信号Vr−Vpと信号レベルをあわせる
ための減衰回路である。１５は、例えば、比較回
路１４の出力信号Vr−Vpが供給される第１の固
定接点CPと減衰回路１３ａの出力信号Vr′が供給
される第２の固定接点CCとを有する特性切換ス
イツチSWにより構成される特性切換回路であ
る。１６は、この特性切換スイツチSWの可動接
点の出力信号を入力としてパルス電流値、パルス
周波数およびパルス継続時間の少なくとも一つを
制御する信号をパルス電流制御回路１１に出力す
る信号変換回路である。
上記の電源出力設定回路１３と減衰回路１３ａ
とによつて定電流特性（第１の特性）信号発生回
路を構成し、また電源出力設定回路１３と溶接電
圧検出回路VDと比較回路１４とによつて垂下特
性から略定電圧特性までのいずれか一つの特性
（第２の特性）の制御信号発生回路（以下、定電
圧特性信号発生回路という。）を構成している。
とによつて定電流特性（第１の特性）信号発生回
路を構成し、また電源出力設定回路１３と溶接電
圧検出回路VDと比較回路１４とによつて垂下特
性から略定電圧特性までのいずれか一つの特性
（第２の特性）の制御信号発生回路（以下、定電
圧特性信号発生回路という。）を構成している。
前述した構成によつて、特性切換スイツチSW
の可動接点が固定接点CC側に接続されると、パ
ルス電流制御回路１１には、電源出力設定回路１
３から入力された減衰回路１３ａの出力信号
Vr′が信号変換回路１６を通じて供給される。し
たがつて定電流特性（第１の特性）のパルス電流
がワイヤＥと被溶接物Ｗとに供給され、前述した
ように、アーク固有のアーク長自己制御作用によ
つてアーク長を安定に維持させてパルスアーク溶
接を行う。つぎに、特性切換スイツチSWの可動
接点が固定接点CP側に接続されると、パルス電
流制御回路１１には、電源出力設定回路１３の出
力信号Vrと溶接電圧検出回路VDの出力信号Vpと
の差の信号Vr−Vpが信号変換回路１６を通じて
フイードバツクされる。したがつて、垂下特性か
ら定電圧特性までの間のいずれかの一つ特性（第
２の特性）のパルス電流がワイヤＥと被溶接物Ｗ
との間に供給され、前述したように、溶接用電源
の出力電流変化によるアーク長制御作用によつて
アーク長を安定に維持させてパルスアーク溶接を
行う。
の可動接点が固定接点CC側に接続されると、パ
ルス電流制御回路１１には、電源出力設定回路１
３から入力された減衰回路１３ａの出力信号
Vr′が信号変換回路１６を通じて供給される。し
たがつて定電流特性（第１の特性）のパルス電流
がワイヤＥと被溶接物Ｗとに供給され、前述した
ように、アーク固有のアーク長自己制御作用によ
つてアーク長を安定に維持させてパルスアーク溶
接を行う。つぎに、特性切換スイツチSWの可動
接点が固定接点CP側に接続されると、パルス電
流制御回路１１には、電源出力設定回路１３の出
力信号Vrと溶接電圧検出回路VDの出力信号Vpと
の差の信号Vr−Vpが信号変換回路１６を通じて
フイードバツクされる。したがつて、垂下特性か
ら定電圧特性までの間のいずれかの一つ特性（第
２の特性）のパルス電流がワイヤＥと被溶接物Ｗ
との間に供給され、前述したように、溶接用電源
の出力電流変化によるアーク長制御作用によつて
アーク長を安定に維持させてパルスアーク溶接を
行う。
上記の特性切換スイツチSWを切りかえるに
は、溶接作業者が溶接中または溶接休止中に、直
接またはトーチスイツチもしくは足踏スイツチそ
の他のリモートスイツチによつて切りかえてもよ
いが、第３図に示すように、予め設定した溶接電
流値（臨界電流値Ic）付近に達したときに、自動
的に切換わるようにしてもよい。
は、溶接作業者が溶接中または溶接休止中に、直
接またはトーチスイツチもしくは足踏スイツチそ
の他のリモートスイツチによつて切りかえてもよ
いが、第３図に示すように、予め設定した溶接電
流値（臨界電流値Ic）付近に達したときに、自動
的に切換わるようにしてもよい。
第３図は、第２図の構成の他に、特性切換回路
として、特性切換電流設定回路（以下、切換設定
回路という。）１７と、溶接電流検出回路IDと、
これら両者のそれぞれの出力信号IrおよびIpを比
較して特性切換スイツチSWを操作する信号Ir−
Ipを出力する特性切換用電流比較回路（以下、電
流比較回路）１８とを備えている。この切換設定
回路１７には、第１図で説明した臨界電流値Icよ
り多少大なる値に相当する信号Ipを出力するよう
に設定される。この臨界電流値に相当する信号Ip
の値は、使用するワイヤの材質、ワイヤの直径、
シールドガスの成分等によつて変化する臨界電流
値Icに対応させて設定する。
として、特性切換電流設定回路（以下、切換設定
回路という。）１７と、溶接電流検出回路IDと、
これら両者のそれぞれの出力信号IrおよびIpを比
較して特性切換スイツチSWを操作する信号Ir−
Ipを出力する特性切換用電流比較回路（以下、電
流比較回路）１８とを備えている。この切換設定
回路１７には、第１図で説明した臨界電流値Icよ
り多少大なる値に相当する信号Ipを出力するよう
に設定される。この臨界電流値に相当する信号Ip
の値は、使用するワイヤの材質、ワイヤの直径、
シールドガスの成分等によつて変化する臨界電流
値Icに対応させて設定する。
つぎに第３図の動作について説明する。同図に
おいて、溶接電流の平均値Iaが臨界電流値Icより
も大なる場合には、溶接電流検出回路IDの出力
信号Ipが切換設定回路１７の出力信号Irよりも大
になるので、電流比較回路１８の出力信号Ir−Ip
は、特性切換スイツチSWを動作させて可動接点
を固定接点CC側に接続する。したがつて、第２
図において前述したように、パルス電流制御回路
１１には、電源出力設定回路１３から入力された
減衰回路１３ａの出力信号Vr′が信号変換回路１
６を通じて供給され、略定電流特性（第１の特
性）のパルス電流がワイヤＥと被溶接物Ｗとの間
に供給され、アーク固有のアーク長自己制御作用
によつてアーク長を安定に維持させてパルスアー
ク溶接を行う。つぎに、溶接電流の平均値Iaが臨
界電流値Icよりも小になると、切換設定回路１７
の出力信号Irが溶接電流検出回路IDの出力信号Ip
よりも大になるので、電流比較回路１８の出力信
号Ir−Ipは、特性切換スイツチSWを復帰させて
可動接点CP側に接続する。したがつて、第２図
において前述したように、パルス電流制御回路１
１には、電源出力設定回路１３の出力信号Vrと
溶接電圧検出回路VDの出力信号Vpとの差の信号
Vr−Vpが信号変換回路１６を通じてフイードバ
ツクされて、垂下特性から略定電圧特性までの間
のいずれかの特性（第２の特性）のパルス電流が
ワイヤＥと被溶接物Ｗとに供給され、溶接用電源
の溶接電流の変動によるアーク長制御作用によつ
てアーク長を安定に維持させて、パルスアーク溶
接を行う。
おいて、溶接電流の平均値Iaが臨界電流値Icより
も大なる場合には、溶接電流検出回路IDの出力
信号Ipが切換設定回路１７の出力信号Irよりも大
になるので、電流比較回路１８の出力信号Ir−Ip
は、特性切換スイツチSWを動作させて可動接点
を固定接点CC側に接続する。したがつて、第２
図において前述したように、パルス電流制御回路
１１には、電源出力設定回路１３から入力された
減衰回路１３ａの出力信号Vr′が信号変換回路１
６を通じて供給され、略定電流特性（第１の特
性）のパルス電流がワイヤＥと被溶接物Ｗとの間
に供給され、アーク固有のアーク長自己制御作用
によつてアーク長を安定に維持させてパルスアー
ク溶接を行う。つぎに、溶接電流の平均値Iaが臨
界電流値Icよりも小になると、切換設定回路１７
の出力信号Irが溶接電流検出回路IDの出力信号Ip
よりも大になるので、電流比較回路１８の出力信
号Ir−Ipは、特性切換スイツチSWを復帰させて
可動接点CP側に接続する。したがつて、第２図
において前述したように、パルス電流制御回路１
１には、電源出力設定回路１３の出力信号Vrと
溶接電圧検出回路VDの出力信号Vpとの差の信号
Vr−Vpが信号変換回路１６を通じてフイードバ
ツクされて、垂下特性から略定電圧特性までの間
のいずれかの特性（第２の特性）のパルス電流が
ワイヤＥと被溶接物Ｗとに供給され、溶接用電源
の溶接電流の変動によるアーク長制御作用によつ
てアーク長を安定に維持させて、パルスアーク溶
接を行う。
前述した第２図および第３図の実施例において
は、信号変換回路１６の出力信号を実線で示すよ
うに、パルス電流制御回路１１に供給して、パル
ス電流を定電流特性から定電圧特性までのいずれ
かの一つの特性に変化させるようにしたが、その
かわりに、信号変換回路１６の出力信号を一点鎖
線で示すように、ベース電流制御回路１２に供給
して、ベース電流を定電流特性から定電圧特性ま
でのいずれかの特性に変化させるようにしてもよ
い。なお、第２図および第３図のSWは、可動接
点を用いた場合を示したが、半導体による無接点
切換も当然可能である。
は、信号変換回路１６の出力信号を実線で示すよ
うに、パルス電流制御回路１１に供給して、パル
ス電流を定電流特性から定電圧特性までのいずれ
かの一つの特性に変化させるようにしたが、その
かわりに、信号変換回路１６の出力信号を一点鎖
線で示すように、ベース電流制御回路１２に供給
して、ベース電流を定電流特性から定電圧特性ま
でのいずれかの特性に変化させるようにしてもよ
い。なお、第２図および第３図のSWは、可動接
点を用いた場合を示したが、半導体による無接点
切換も当然可能である。
また、第２図および第３図の実施例において、
ワイヤ送給速度設定回路１ａの出力信号を２点鎖
線で示すように、電源出力設定回路１３、パルス
電流設定回路１１ａまたはベース電流設定回路１
２ａに供給して、ワイヤ送給速度とパルス電流ま
たはベース電流とを一元的に調整するようにして
もよい。
ワイヤ送給速度設定回路１ａの出力信号を２点鎖
線で示すように、電源出力設定回路１３、パルス
電流設定回路１１ａまたはベース電流設定回路１
２ａに供給して、ワイヤ送給速度とパルス電流ま
たはベース電流とを一元的に調整するようにして
もよい。
以上のように、本発明の溶接方法および溶接装
置によれば、溶接電流値が予め定めた値をこえる
と、ベース電流供給用電源およびパルス電流供給
用電源ともに定電流特性とすることによつてアー
ク長が変動しても溶接電流が一定で溶け込み深さ
を一定にするとともに、アーク固有の自己制御作
用によつてアーク長を一定に維持させることがで
き、さらに溶接電流値が予め定めた値以下になる
と、ベース電流供給用電源またはパルス電流供給
用電源のいずれか一方を定電圧特性に近ずけて、
電源の平均電流変化によつてアーク長制御を行わ
せることによつて、特別なアーク長制御回路を付
加することなく、従来のいずれかの単独の方式よ
りも溶接結果が良好なスプレイ移行のパルスアー
ク溶接を行うことができ、また臨界電流値以下の
小電流値から大電流値の広範囲にわたつて１台の
溶接機でスプレイ移行アーク溶接を行うことがで
き経済的である。
置によれば、溶接電流値が予め定めた値をこえる
と、ベース電流供給用電源およびパルス電流供給
用電源ともに定電流特性とすることによつてアー
ク長が変動しても溶接電流が一定で溶け込み深さ
を一定にするとともに、アーク固有の自己制御作
用によつてアーク長を一定に維持させることがで
き、さらに溶接電流値が予め定めた値以下になる
と、ベース電流供給用電源またはパルス電流供給
用電源のいずれか一方を定電圧特性に近ずけて、
電源の平均電流変化によつてアーク長制御を行わ
せることによつて、特別なアーク長制御回路を付
加することなく、従来のいずれかの単独の方式よ
りも溶接結果が良好なスプレイ移行のパルスアー
ク溶接を行うことができ、また臨界電流値以下の
小電流値から大電流値の広範囲にわたつて１台の
溶接機でスプレイ移行アーク溶接を行うことがで
き経済的である。
第１図は、ワイヤ送給速度Vfをパラメータと
し、溶接電流の平均値Ia（横軸）と溶接電圧Va（縦
軸）との関係を示す線図、第２図および第３図
は、本発明の溶接装置の実施例を示す構成図であ
る。 Ｅ……消耗性電極（ワイヤ）、１０および１２
……ベース電流供給用電源（１０……溶接用電
源、１２……ベース電流制御回路）、１０および
１１……パルス電流供給用電源（１０……溶接用
電源、１１……パルス電流制御回路）、１，Ｍお
よび１ａ……ワイヤ送給装置（１……ワイヤ送給
制御回路、Ｍ……ワイヤ送給電動機、１ａ……ワ
イヤ送給速度設定回路）、１３……定電流特性信
号発生回路（１３……電源出力設定回路、１３ａ
……減衰回路）、１３，VD，１４および１９…
…定電圧特性信号発生回路（１３……電源出力設
定回路、VD……溶接電圧検出回路、１４……比
較回路）、１５……特性切換回路（１７……特性
切換用電流値設定回路、ID……溶接電流検出回
路、１８……特性切換電流比較回路、SW……特
性切換スイツチ）。
し、溶接電流の平均値Ia（横軸）と溶接電圧Va（縦
軸）との関係を示す線図、第２図および第３図
は、本発明の溶接装置の実施例を示す構成図であ
る。 Ｅ……消耗性電極（ワイヤ）、１０および１２
……ベース電流供給用電源（１０……溶接用電
源、１２……ベース電流制御回路）、１０および
１１……パルス電流供給用電源（１０……溶接用
電源、１１……パルス電流制御回路）、１，Ｍお
よび１ａ……ワイヤ送給装置（１……ワイヤ送給
制御回路、Ｍ……ワイヤ送給電動機、１ａ……ワ
イヤ送給速度設定回路）、１３……定電流特性信
号発生回路（１３……電源出力設定回路、１３ａ
……減衰回路）、１３，VD，１４および１９…
…定電圧特性信号発生回路（１３……電源出力設
定回路、VD……溶接電圧検出回路、１４……比
較回路）、１５……特性切換回路（１７……特性
切換用電流値設定回路、ID……溶接電流検出回
路、１８……特性切換電流比較回路、SW……特
性切換スイツチ）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 消耗性電極を設定した略一定速度で送給し、
ベース電流およびパルス電流を前記消耗性電極に
供給して溶接するパルスアーク溶接方法におい
て、溶接電流の平均値が、前記消耗性電極の材質
および直径、シールドガスの成分等の溶接条件に
応じて予め定まる臨界電流値付近をこえた電流範
囲では、ベース電流供給用電源およびパルス電流
供給用電源のいずれも略定電流特性（第１の特
性）の溶接用電源として、アーク固有のアーク長
自己制御作用によつてアーク長を安定に維持さ
せ、かつ、溶接電流の平均値が、前記臨界電流値
付近以下の電流範囲では、ベース電流供給用電源
またはパルス電流供給用電源のいずれか一方を略
定電流特性（第１の特性）の溶接電源とし、他方
を垂下特性から略定電圧特性までの間のいずれか
一つの特性（第２の特性）の溶接用電源とするこ
とによつて、溶接用電源の電流変化によるアーク
長制御作用によつてアーク長を安定に維持させて
溶接するパルスアーク溶接方法。 ２ 消耗性電極を設定した略一定速度で送給する
ワイヤ送給装置と、消耗性電極に略定電流特性の
ベース電流を供給するベース電流供給用電源と、
前記消耗性電極にパルス電流を供給するパルス電
流供給用電源と、前記パルス電流供給用電源が定
電流特性（第１の特性）のパルス電流を出力する
ための制御信号を発生する定電流特性信号発生回
路と、前記パルス電流供給用電源が垂下特性から
略定電圧特性までの間のいずれか一つの特性（第
２の特性）のパルス電流を出力するための制御信
号を発生する定電圧特性信号発生回路と、溶接電
流の平均値が臨界電流値付近をこえた電流範囲で
は前記定電流特性信号を、臨界電流値付近以下の
電流範囲では前記定電圧特性信号を切換えて前記
パルス電流供給用電源に供給する特性切換回路と
を備えたパルスアーク溶接装置。 ３ 前記ベース電流供給用電源およびパルス電流
供給用電源が、溶接用電源と、ベース電流制御回
路と、パルス電流制御回路とから成り、前記特性
切換回路の出力信号がパルス電流制御回路に供給
される特許請求の範囲第２項に記載のパルスアー
ク溶接装置。 ４ 前記定電流特性信号発生回路が、電源出力設
定回路と、減衰回路とから成り、前記定電圧特性
信号発生回路が、前記電源出力設定回路と、溶接
電圧検出回路と、前記２つの回路の出力信号の差
の信号を出力する比較回路とから成る特許請求の
範囲第２項に記載のパルスアーク溶接装置。 ５ 前記特性切換回路が、特性切換スイツチと、
溶接電流検出回路と、特性切換用電流値設定回路
と、前記２つの回路の出力信号の差を出力する特
性切換用電流比較回路とから成る特許請求の範囲
第２項に記載のパルスアーク溶接装置。 ６ 前記ワイヤ送給装置が、ワイヤ送給速度設定
回路と、ワイヤ送給制御回路と、ワイヤ送給電動
機とから成り、かつ、前記電源出力設定回路が、
ワイヤ送給設定回路の出力信号を入力とする特許
請求の範囲第２項に記載のパルスアーク溶接装
置。 ７ 消耗性電極を設定した略一定速度で送給する
ワイヤ送給装置と、消耗性電極に定電流のパルス
電流を供給するパルス電流供給用電源と、前記消
耗性電極にベース電流を供給するベース電流供給
用電源と、前記ベース電流供給用電源が定電流特
性（第１の特性）のベース電流を出力するための
制御信号を発生する定電流信号発生回路と、前記
ベース電流供給用電源が垂下特性から定電圧特性
までのいずれか一つの特性（第２の特性）のベー
ス電流を出力するための制御信号を発生する定電
圧特性信号発生回路と、溶接電流の平均値が臨界
電流値付近をこえた電流範囲では前記定電流特性
信号を、臨界電流値付近以下の電流範囲では前記
定電圧特性信号を切換えて前記パルス電流供給用
電源に供給する特性切換回路とを備えたパルスア
ーク溶接装置。 ８ 前記ベース電流供給用電源およびパルス電流
供給用電源が、溶接用電源と、ベース電流制御回
路と、パルス電流制御回路とから成り、前記特性
切換回路の出力信号がベース電流制御回路に供給
される特許請求の範囲第７項に記載のパルスアー
ク溶接装置。 ９ 前記定電流特性信号発生回路が、電源出力設
定回路と、減衰回路とから成り、前記定電圧特性
信号発生回路が、前記電源出力設定回路と、溶接
電圧検出回路と、前記２つの回路の出力信号の差
の信号を出力する比較回路とから成る特許請求の
範囲第７項に記載のパルスアーク溶接装置。 １０ 前記特性切換回路が、特性切換スイツチ
と、溶接電流検出回路と、特性切換用電流値設定
回路と、前記２つの回路の出力信号の差を出力す
る特性切換用電流比較回路とから成る特許請求の
範囲第７項に記載のパルスアーク溶接装置。 １１ 前記ワイヤ送給装置が、ワイヤ送給速度設
定回路と、ワイヤ送給制御回路と、ワイヤ送給電
動機とから成り、かつ前記電源出力設定回路が、
ワイヤ送給速度設定回路の出力信号を入力とする
特許請求の範囲第７項に記載のパルスアーク溶接
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18323682A JPS5973178A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | パルスア−ク溶接方法および溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18323682A JPS5973178A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | パルスア−ク溶接方法および溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973178A JPS5973178A (ja) | 1984-04-25 |
| JPH0321267B2 true JPH0321267B2 (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16132153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18323682A Granted JPS5973178A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | パルスア−ク溶接方法および溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973178A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4676081B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2011-04-27 | 株式会社ダイヘン | パルスアーク溶接電源装置の出力制御方法 |
| EP2338627B1 (en) * | 2009-03-23 | 2018-02-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method of controlling welding |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313903Y2 (ja) * | 1979-10-22 | 1988-04-19 | ||
| JPS5662674A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-28 | Daihen Corp | Pulse arc welding method |
| JPS57118867A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-23 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Pulse arc welding machine |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP18323682A patent/JPS5973178A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5973178A (ja) | 1984-04-25 |
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