JPH04200977A - Gas shielded state detecting method and device for gas shielded arc welding - Google Patents

Gas shielded state detecting method and device for gas shielded arc welding

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JPH04200977A
JPH04200977A JP33067390A JP33067390A JPH04200977A JP H04200977 A JPH04200977 A JP H04200977A JP 33067390 A JP33067390 A JP 33067390A JP 33067390 A JP33067390 A JP 33067390A JP H04200977 A JPH04200977 A JP H04200977A
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circuit
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Akio Koga
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Abstract

PURPOSE:To detect a gas shielded state in real time and to prevent defective gas shielding by detecting welding current, waveforms at the plus side and the minus side, obtaining an effective value of a waveform signal of the difference between the mutual welding current waveforms and detecting a welding arc state by the change of the effective value. CONSTITUTION:A resistor 21 and a resistor 22 with the same characteristic as the resistor 21 are connected on the way of a feeder at the plus side of a welding power source 1 and on the way of a feeder at the minus side thereof, respectively to detect welding current waveform signals at the plus side and the minus side. These signals are then amplified by amplifiers 31 and 32 and only a waveform component of the difference between the welding current waveforms at the plus side and the minus side is taken out through a waveform subtracter 9. The influence of a low frequency component is then reduced and the effective value is obtained by an RMS circuit 11 by passing the waveform of the difference through a high-pass filter 10. Since this effective value becomes higher when the gas shielded state is defective, size of this effective value is detected by a determination circuit 12 and when it exceeds a specified value, a signal is produced and an alarm is produced by an alarm circuit 13.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ガスシールドアーク溶接時におけるガスシー
ルド状態を検出する方法及びガスシールド状態を検出す
る装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for detecting a gas shield state during gas shield arc welding and an apparatus for detecting a gas shield state.

[従来の技術及び発明が解決しようとする課題]アーク
溶接においてアーク雰囲気中に空気が混入すると溶接欠
陥が発生ずるため、アルゴンカスあるいは炭酸カス等の
シールド用ガスで溶接部をシールドすることにより空気
を溶接部から排除するガスシールドアーク溶接が行われ
ている。
[Prior art and problems to be solved by the invention] In arc welding, if air gets mixed into the arc atmosphere, welding defects will occur. Gas-shielded arc welding is performed to exclude gas from the weld area.

一方、アーク溶接作業は大量のヒユームの発生を伴うの
で、溶接作業を行う現場においては作業者の湯境衛生上
換気を行う必要がある6 また、屋外で溶接作業をする
場合に風防を用いても、ガスシールドを行っている溶接
部に風が当ることがある。そのため、ガスシールドが不
良となり、溶接欠陥が発生ずることがある。また、ノズ
ルのつまりゃ炭酸カス供給圧力の低下により、ガスシー
ルト不良を引き起こす場合がある。
On the other hand, arc welding work generates a large amount of fume, so it is necessary to ventilate the hot water area at the welding work site for the hygiene of the workers. In some cases, wind may also hit the welded parts that provide gas shielding. As a result, the gas shield may become defective and weld defects may occur. In addition, if the nozzle is clogged, the carbon dioxide gas supply pressure is reduced, which may cause a gas seal failure.

良好なガスシールド効果を確保する方法として、従来大
流量のシールドカスと専用のノズルを使用する方法があ
る。しかし、この方法には、ガスシールド状態状態を溶
接作業実行中に直接的に知る事が出来ないため、シール
ドガスを多めに使用するという間接的な欠陥予防策しか
取り得ないという問題がある。
A conventional method for ensuring a good gas shielding effect is to use a large flow rate of shielding scum and a dedicated nozzle. However, this method has a problem in that since the gas shielding state cannot be directly known during the welding operation, only indirect defect prevention measures such as using a large amount of shielding gas can be taken.

また、溶接電流・電圧の変動を検出することにより、ガ
スシールド状態を検出する方法が、従来行われている。
Furthermore, a method of detecting the gas shield state by detecting fluctuations in welding current and voltage has been conventionally used.

しかし、この方法には、ガスシールド不良による変化が
微細であるため検出精度を上げることがてきないという
問題がある。
However, this method has a problem in that detection accuracy cannot be improved because changes due to gas shield failure are minute.

この他に、特開昭61−33766号公報に、TIG溶
接において発生するスパイク状電圧を検出することによ
りガスシールド不良を検出する方法が提案されている。
In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 61-33766 proposes a method of detecting gas shield failure by detecting spike voltages generated during TIG welding.

しかし、TIG溶接においては、溶滴は非常に安定した
移行形態であるスプレー移行であるのに対し、通常の炭
酸ガスシールドアーク溶接においては、溶滴の移行形態
がグUビュール移行もしくは短絡移行形態である。また
、T■G溶接は非消耗電極式であるのに対し、炭酸ガス
シールドアーク溶′接は消耗電極式であり電極形状が大
きく変化する。そのため、溶接電流・電圧のレヘル変動
が非常に大きく、被検出波形はこの変動分に埋もれてし
まい、消耗電極式である炭酸ガスシールドアーク溶接に
この方法を適用することはてきない。
However, in TIG welding, droplets are transferred in a spray transfer mode, which is a very stable transfer mode, whereas in normal carbon dioxide gas shielded arc welding, the transfer mode of droplets is a Gu-Buhl transfer or a short-circuit transfer mode. It is. Furthermore, while TG welding uses a non-consumable electrode, carbon dioxide shielded arc welding uses a consumable electrode, and the shape of the electrode changes greatly. Therefore, the level fluctuations in welding current and voltage are extremely large, and the detected waveform is buried in these fluctuations, making it impossible to apply this method to carbon dioxide shielded arc welding, which uses consumable electrodes.

このように、従来のいずれの方法によっても、良好なガ
スシールド状態を得ることは困難てあった。
As described above, it has been difficult to obtain a good gas shielding state using any of the conventional methods.

本願各発明は、これらの問題点を解決することを課題と
し、この課題を解決することすなわち、ガスシールドア
ーク溶接を実行中に、ガスシールド“状態を検出するこ
とにより、ガスシールド不良による溶接欠陥を未然に防
止することができるガスシールド状態検出方法及び装置
を提供することを目的とする。
It is an object of the inventions of the present application to solve these problems, and to solve this problem, it is possible to detect welding defects due to gas shield failure by detecting the gas shield "state" during gas shield arc welding. It is an object of the present invention to provide a gas shield state detection method and device that can prevent this.

[課題を解決するための手段] 本発明者はこの目的を達成するために、種々実験を行い
検討を加えた結果、溶接電流波形に含まれるスパイク状
波形がプラス側とマイナス側で異っており、これらの波
形の変動が、特に従来溶接信号源としては重視されてい
なかった高周波域においてカスシールI・状態の変化と
密接に連動していることを見いだした。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve this objective, the present inventor has conducted various experiments and conducted studies, and has found that the spike-like waveform included in the welding current waveform is different on the plus side and the minus side. We have found that these waveform fluctuations are closely linked to changes in the Casseal I condition, especially in the high frequency range, which has not been considered important as a welding signal source in the past.

本願各発明はこの新規に見いだした現象を利用するもの
であり、すなわち「ガスシールドアーク溶接において、
プラス側及びマイナス側の溶接電流波形を検出し、該溶
接電流波形相互の差の波形信号を求め、該差の波形信号
の実効値を求め、該実効値の変化により、溶接アーク状
態の検出を行うことを特徴とするガスシールド状態検出
方法」であることを構成とする第1の発明、 「溶接電
源出力部のプラス側とマイナス側に同一性能の溶接電流
波形検出器と増幅器を備え、これらの信号相互の差を求
める減算回路、該差の実効値を求める実効値演算回路、
該実効値の大きさによりガスシールド良否を判定する判
定回路、該判定回路の判定結果により警報を発する警報
回路を有することを特徴とするガスシールド状態検出装
置」であることを構成とする第2の発明、 「ガスシー
ルドアーク溶接において、プラス側及びマイナス側の溶
接電流波形を検出し、該溶接電流波形相互の差の波形信
号を求め、該差の波形信号を高速フーリエ変換し、その
周波数分布の変化により、溶接アーク状態の検出を行う
ことを特徴とするガスシールド状態検出方法」であるこ
とを構成とする第3の発明及び「溶接電源出力部のプラ
ス側とマイナス側に同一性能の溶接電流波形検出器と増
幅器を作え、これらの信号相互の差を求める減算回路、
該差を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換回路、該
高速フーリエ変換回路により変換された波形信号により
ガスシールド良否を判定する判定回路、該判定回路の判
定結果により警報を発する警報装置を有することを特徴
とするガスシールド状態検出装置」であることを構成と
する第4の発明を提供するものである。
The inventions of this application make use of this newly discovered phenomenon, that is, "in gas shielded arc welding,
The welding current waveforms on the plus side and the minus side are detected, a waveform signal of the difference between the welding current waveforms is obtained, an effective value of the waveform signal of the difference is obtained, and a welding arc state is detected based on the change in the effective value. A first invention comprising: a gas shield state detection method characterized in that a welding current waveform detector and an amplifier of the same performance are provided on the plus side and minus side of a welding power source output section; a subtraction circuit that calculates the difference between the signals; an effective value calculation circuit that calculates the effective value of the difference;
A second gas shield state detection device characterized by having a determination circuit that determines the quality of the gas shield based on the magnitude of the effective value, and an alarm circuit that issues an alarm based on the determination result of the determination circuit. invention, ``In gas-shielded arc welding, detect the welding current waveforms on the plus side and minus side, obtain the waveform signal of the difference between the welding current waveforms, perform fast Fourier transform on the waveform signal of the difference, and its frequency distribution. A third invention comprising: a method for detecting a welding arc state by detecting a welding arc state based on a change in the welding arc state; Create a current waveform detector and amplifier, and a subtraction circuit to find the difference between these signals.
It is characterized by having a fast Fourier transform circuit that fast Fourier transforms the difference, a determination circuit that determines whether the gas shield is good or bad based on the waveform signal converted by the fast Fourier transform circuit, and an alarm device that issues an alarm based on the determination result of the determination circuit. A fourth aspect of the present invention is provided, which is a gas shield state detection device.

[動 作コ 本願各発明は上記のような構成を採っており、第1の発
明及び第2の発明においては実効値が大きくなったこと
によりカスシールト不良を検出し、第3の発明及び第4
の発明においては周波数成分が変化したことによりカス
シールト不良をリアルタイムで検出する。
[Operation] Each of the inventions of the present application has the above-mentioned configuration, and in the first invention and the second invention, a cassealt failure is detected by the increase in the effective value, and in the third invention and the fourth invention,
In the invention, a cassealt failure is detected in real time based on a change in the frequency component.

[実施例] 以下、本発明を消耗電極式炭酸カスアーク溶接に適用し
た実施例を図面を参照して説明する。
[Example] Hereinafter, an example in which the present invention is applied to consumable electrode type carbon dioxide gas arc welding will be described with reference to the drawings.

アナログ信号処理による第1の発明の溶接装置のガスシ
ールド状態検出方法及び第2の発明のガスシールド状態
検出装置を説明するだめの、第1実施例のブロック図を
第1図に示す。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment for explaining the gas shield state detection method of a welding apparatus according to the first invention and the gas shield state detection apparatus according to the second invention using analog signal processing.

このブロック図において、 lは溶接電源、2I及び2
2は各々プラス側及びマイナス側溶接電源出力部に接続
された全く同一の特性を有する抵抗器である溶接電流検
出手段、31及び32は抵抗器21及び22から取り出
された電流波形を増幅するための増幅器であり、この2
台の増幅器の零レベル及び増幅度は全く同一である。4
は被溶接物、5はシールド用炭酸カス、6は溶接ノズル
、7はコンタクトチップ、8は溶接ワイヤである。
In this block diagram, l is a welding power source, 2I and 2
2 is a welding current detection means which is a resistor having exactly the same characteristics connected to the positive side and negative side welding power source output parts, respectively; 31 and 32 are for amplifying the current waveform taken out from the resistors 21 and 22; amplifier, and these two
The zero level and amplification degree of the two amplifiers are exactly the same. 4
5 is a welding object, 5 is carbon dioxide for shielding, 6 is a welding nozzle, 7 is a contact tip, and 8 is a welding wire.

また、9は増幅器31及び32て増幅された信号の一方
から他方を減するアナログ式の波形減算器、 10は溶
滴移行周期や電源整流リップル波形・電源周波数ノイズ
等に起因する波形変動の影響を低減するためのバイパス
フィルター、11は信号の変動分を低減するために実効
値平均化処理を行う自乗平均平方根(RMS)回路、 
12は閾値を有する判定回路、 13は判定回路の判定
結果により警報信号を出す警報回路である。
Further, 9 is an analog waveform subtracter that subtracts one signal from the other amplified by the amplifiers 31 and 32, and 10 is the influence of waveform fluctuations caused by droplet transfer period, power supply rectification ripple waveform, power supply frequency noise, etc. 11 is a root mean square (RMS) circuit that performs effective value averaging processing to reduce signal fluctuation;
12 is a determination circuit having a threshold value; 13 is an alarm circuit that issues an alarm signal based on the determination result of the determination circuit.

なお、このバイパスフィルター10は溶滴移行周期や電
源整流リップル・電源周波数ノイズ等の存在に起因する
ものであるから、これらの問題がない場合には省略する
ことができる。
Note that this bypass filter 10 is caused by the presence of the droplet transfer period, power rectification ripple, power frequency noise, etc., so it can be omitted if these problems do not exist.

次に第2図及び第3図を用いて第1図に示した溶接装置
の動作を説明する。
Next, the operation of the welding apparatus shown in FIG. 1 will be explained using FIGS. 2 and 3.

第1図において、溶接電流は溶接電源1のプラス側端子
→コンタクトチップ7→溶接ワイヤ8→溶接アーク気柱
→被溶接物4→溶接電源1のマイナス側端子の経路で流
れる。この電流経路のプラス側の給電線の途中に抵抗器
21が、マイナス側の給電線の途中に抵抗器2Iと全く
同一の特性を有する抵抗器22が接続されており、これ
らの抵抗器21及び22により各々プラス側とマイナス
側の溶接電流波形信号を検出する。
In FIG. 1, the welding current flows along the path of the positive terminal of the welding power source 1 → the contact tip 7 → the welding wire 8 → the welding arc air column → the workpiece 4 → the negative terminal of the welding power source 1. A resistor 21 and a resistor 22 having exactly the same characteristics as the resistor 2I are connected in the middle of the positive side power supply line of this current path, and the resistor 22 is connected in the middle of the negative side power supply line, and these resistors 21 and 22 detect the welding current waveform signals on the plus side and the minus side, respectively.

このようにして検出されたプラス側とマイナス側の溶接
電流波形信号を零レベル及び増幅度が全く同一である増
幅器31及び32て増幅する。
The positive and negative welding current waveform signals detected in this manner are amplified by amplifiers 31 and 32 having exactly the same zero level and the same amplification degree.

第2図(a)に第1図に示す溶接装置におけるプラス側
溶接電流の増幅後の波形図を、同図(b)にマイナス側
溶接電流の増幅後の波形図を示す。
FIG. 2(a) shows a waveform diagram of the positive side welding current after amplification in the welding apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 2(b) shows a waveform diagram of the negative side welding current after amplification.

これらの図から明らかなようにプラス側溶接電流波形と
マイナス側溶接電流波形には差がある。
As is clear from these figures, there is a difference between the positive welding current waveform and the negative welding current waveform.

これは、溶接電流がアーク気柱を通して流れる間に、ア
ーク気柱が一種の気体コンデンサー的働きをすることに
より、気体の種類により高周波成分である溶接電流波形
のピーク値の吸収程度を変化させ、同時にアークの放電
特性も微妙に変化し、この結果溶接電流波形のプラス側
とマイナス側の溶接電流波形の微妙な差となって現われ
るためであると考えられる。
This is because while the welding current flows through the arc air column, the arc air column acts as a kind of gas condenser, and the degree of absorption of the peak value of the welding current waveform, which is a high frequency component, changes depending on the type of gas. At the same time, the discharge characteristics of the arc also change slightly, resulting in a subtle difference between the positive and negative welding current waveforms.

これらの溶接電流波形をアナログ式の波形減算器9を通
ずことにより、プラス側とマイナス側の溶接電流波形中
の差の波形成分のみを取り出す。
By passing these welding current waveforms through an analog type waveform subtracter 9, only the waveform component of the difference between the welding current waveforms on the plus side and the minus side is extracted.

第2図(C)にアナログ式の波形減算器9を通すことに
より得られた、プラス側溶接電流波形とマイナス側溶接
電流波形との差の波形面を示す。この図から明らかなよ
うに、このようにすると、プラス側溶接電流波形とマイ
ナス側溶接電流波形の絶対差の波形を、波形のレベル変
動分に影響されることなく明確な形で取り出すことがで
きる。
FIG. 2(C) shows the waveform surface of the difference between the plus side welding current waveform and the minus side welding current waveform obtained by passing the waveform subtracter 9 through the analog type waveform subtracter 9. As is clear from this figure, in this way, the waveform of the absolute difference between the positive welding current waveform and the negative welding current waveform can be extracted in a clear form without being affected by waveform level fluctuations. .

このようにして得られた差の波形なバイパスフィルター
10を通すことにより溶滴移行周期や電源整流リップル
波形・電源周波数ノイズ等の低周波成分の影響を低減し
、これをRMS回路により処理して実効値を得る。
By passing the difference waveform obtained in this way through the bypass filter 10, the influence of low frequency components such as the droplet transfer period, power supply rectification ripple waveform, power supply frequency noise, etc. is reduced, and this is processed by the RMS circuit. Get the effective value.

この実効値は溶接部における風速すなわちガスシールド
状態に依存し、ガスシールド状態が不良であると実効値
は大きくなる。この様子を示したものが第31ffl(
b)のグラフであり、その時の風速を同図(a)に示す
This effective value depends on the wind speed in the welding area, that is, the gas shielding condition, and if the gas shielding condition is poor, the effective value becomes large. This situation is shown in the 31st ffl (
This is a graph of (b), and the wind speed at that time is shown in (a) of the same figure.

これらの図において、横軸は1目盛4秒の時間軸であり
、縦軸は(a)においてはフルスケール±9 m/sの
風速を対数目盛りで表し、 (b)においてはフルスケ
ール±2■の実効値を表す。これらの図から明かなよう
に(a)に示す風速2 m/s以上のガスシールド不良
時と、 (b)に示す1■程度の実効値域すなわちガス
シールド不良信号域が対応している。
In these figures, the horizontal axis is the time axis with 1 division of 4 seconds, and the vertical axis represents the wind speed of ±9 m/s of full scale in logarithmic scale in (a), and the wind speed of ±2 full scale in (b). ■Represents the effective value of. As is clear from these figures, the gas shield failure shown in (a) with a wind speed of 2 m/s or more corresponds to the effective value range of about 1■, that is, the gas shield failure signal area shown in (b).

この実効値の大きさを判定回路12て検出し、ある一定
の閾値な越えた場合には信号を発生し、警報回路により
警報を発生する。
The magnitude of this effective value is detected by a determination circuit 12, and if it exceeds a certain threshold, a signal is generated and an alarm is generated by an alarm circuit.

以上炭酸ガスアーク溶接の場合について説明したが、炭
酸ガスアーク溶接以外の他のガスシールドアーク溶接に
本発明を実施した場合にも同様の効果を得ることができ
る。
Although the case of carbon dioxide arc welding has been described above, similar effects can be obtained when the present invention is applied to gas shielded arc welding other than carbon dioxide arc welding.

次に、デジタル信号処理による第3発明のガスシールド
状態検出方法及び第4発明のガスシールド状態検出装置
を説明するための第2実施例のブロック図を第4図に示
す。
Next, FIG. 4 shows a block diagram of a second embodiment for explaining the gas shield state detection method of the third invention and the gas shield state detection apparatus of the fourth invention using digital signal processing.

この第4図に実施例を示す第3の発明の溶接方法及び第
4の発明の溶接装置が第1図に示す実施例の溶接方法及
び装置と異なる点は、第1図に示す溶接方法及び溶接装
置においては、波形減算器路9及びバイパスフィルター
10及びRMS回路11を通して得られた、電流波形中
の高周波成分の実効値の大きさによりガスシールド状態
の良不良を判定しているのに対し、第2実施例の溶接装
置においては波形減算回路9を通すことにより得られた
電流波形を高速フーリエ変換(FFT)回路14を通す
ことによって周波数分析を行い、その結果によりガスシ
ールド状態の良不良の判定を行っている点である。
The welding method of the third invention and the welding device of the fourth invention, the embodiment of which is shown in FIG. 4, differ from the welding method and device of the embodiment shown in FIG. In contrast, in welding equipment, the quality of the gas shield condition is determined based on the magnitude of the effective value of the high frequency component in the current waveform obtained through the waveform subtractor path 9, bypass filter 10, and RMS circuit 11. In the welding apparatus of the second embodiment, the current waveform obtained by passing through the waveform subtraction circuit 9 is subjected to frequency analysis by passing it through the fast Fourier transform (FFT) circuit 14, and the result is used to determine whether the gas shield condition is good or bad. This is the point where the judgment is made.

第5図は第4図に示す第2実施例の溶接装置における、
ガスシールドの良不良について周波数解析データを抜き
出し比較したものである。同図(a)はガスシールト不
良における周波数分布を示すものであり、同図(b)は
ガスシールド良好状態における周波数分布を示すもので
ある。これらの図から明らかなようにガスシールド良好
時には2−4KHz以上の部分には全く周波数成分がな
いのに対し、ガスシールド不良時には2. 4KHz以
上の部分に周波数成分が連続して存在している。
FIG. 5 shows the welding apparatus of the second embodiment shown in FIG.
This is a comparison of frequency analysis data regarding the quality of gas shields. FIG. 5(a) shows the frequency distribution when the gas shield is defective, and FIG. 2(b) shows the frequency distribution when the gas shield is good. As is clear from these figures, when the gas shield is good, there is no frequency component at all above 2-4 KHz, whereas when the gas shield is bad, there is no frequency component at all above 2-4 KHz. Frequency components continuously exist in the portion above 4 kHz.

また、ガスシールド良好時の全周波数信号強度の総和は
約−30dBVてあったのに対して、ガスシールド不良
時には約−27dBVと3dBVの信号強度差があり、
ラインノイズや電源リップル周波数等の影響を遮断した
、2.4KHzから8KT(zまでの周波数信号強度総
和はガスシールド良好時には約−37dBV、ガスシー
ルド不良時には約−31dBVと6dBVの差があり、
これは信号差として十分な大きさである。
In addition, the sum of all frequency signal strengths when the gas shield was good was about -30 dBV, whereas when the gas shield was bad, there was a signal strength difference of about -27 dBV and 3 dBV.
The total frequency signal strength from 2.4KHz to 8KT (z), which blocks the effects of line noise and power supply ripple frequency, is about -37dBV when the gas shield is good, and a difference of about -31dBV and 6dBV when the gas shield is bad.
This is sufficiently large as a signal difference.

これらの処理結果はデジタル処理であるから、高精度で
ほぼリアルタイムでその変化値を連続して得ることがで
き、判別回路を通してガスシールド不良時報を出力する
ようにするのは容易である。
Since these processing results are digitally processed, the change values can be continuously obtained with high precision and almost in real time, and it is easy to output a gas shield failure time signal through the discrimination circuit.

第1実施例に示すアナログ処理による方法は比較的簡単
な構成で高速アナログ処理が可能であるが、信号パワー
全体の強度の変化を検出しているため、ガスシールド状
態の微妙な変化を明確に把握しにくい。一方、第2実施
例に示すデジタル処理方式は機器の構成が複雑でありか
つ処理に要する時間がやや長くなるが、周波数の分布状
態を常時解析しているため、ガスシールド状態の微妙な
変化を常時検出することが可能である。
The method using analog processing shown in the first embodiment has a relatively simple configuration and is capable of high-speed analog processing, but because it detects changes in the overall signal power, it is possible to clearly detect subtle changes in the gas shield state. Difficult to grasp. On the other hand, the digital processing method shown in the second embodiment has a complicated equipment configuration and requires a slightly longer processing time, but because the frequency distribution state is constantly analyzed, subtle changes in the gas shield state can be detected. It is possible to detect at all times.

なお、上記各実施例においては溶接電流波形検出器とし
て抵抗器を用いているが、他の検出器例えば、取り出す
波形成分が交流であることを利用して、変流器等の交流
検出手段を利用することが可能である。
In each of the above embodiments, a resistor is used as the welding current waveform detector, but other detectors, such as a current transformer or other alternating current detecting means, can be used, for example, by taking advantage of the fact that the waveform component to be extracted is alternating current. It is possible to use it.

また、本実施例はガスシールド状態検出方法及び装置に
ついて説明したが、適当なFFT処理項目を選択すれば
ガスシールドアーク溶接における溶滴移行状態の検出、
短絡状態の検出などアーク状態の多元的評価方法として
しても有用である。
In addition, although this embodiment has described the gas shield state detection method and device, if appropriate FFT processing items are selected, it is possible to detect the droplet transfer state in gas shield arc welding.
It is also useful as a multidimensional evaluation method for arc conditions such as detecting short circuit conditions.

[発明の効果コ 以上説明したように、本願各発明の方法によれば、比較
的簡単な機器構成でリアルタイムにガスシールド状態を
検出することが可能であるばかりでなく、消耗電極式ア
ーク溶接のように溶接電源電流波形が大幅に変化する場
合でも、プラス側波形とマイナス側波形との瞬時波形の
絶対差を信号源としているためその変動を受けにくい。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the methods of the inventions of the present application, it is not only possible to detect the gas shield state in real time with a relatively simple equipment configuration, but also it is possible to detect the gas shield state in real time with a relatively simple equipment configuration. Even if the welding power source current waveform changes significantly, as in the case where the waveform of the welding power source current changes significantly, the signal source is the absolute difference between the instantaneous waveforms of the positive side waveform and the negative side waveform, so it is not easily affected by the change.

また、信号を溶接電源出力部から取る事ができるため、
 トーチ部等の取扱いが容易である。
In addition, since the signal can be taken from the welding power source output section,
The torch part etc. are easy to handle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を実現する装置のブロック図、第2図は
溶接電流原波形と溶接電流減算波形図、第3図はガスシ
ールド不良状態信号波形図、第4図は別の組合せによる
装置のブロック図、第5図はガスシールド信号周波数分
析波形図である。 図中 1・・・溶接電源、      21.22・・・抵抗
器、3+ 、32・・・増幅器、   8・・・溶接ワ
イヤ、9・・・波形減算器、 10・・・バイパスフィルター、 11・・・実効値平均回路、 12・・・ガスシールド判定回路、13・・・警報回路
、14・・・高速フーリエ変換回路、
Fig. 1 is a block diagram of a device that realizes the present invention, Fig. 2 is a welding current original waveform and welding current subtraction waveform, Fig. 3 is a gas shield failure state signal waveform, and Fig. 4 is a device with another combination. The block diagram of FIG. 5 is a gas shield signal frequency analysis waveform diagram. In the figure, 1... Welding power source, 21. 22... Resistor, 3+, 32... Amplifier, 8... Welding wire, 9... Waveform subtractor, 10... Bypass filter, 11. ... Effective value averaging circuit, 12... Gas shield judgment circuit, 13... Alarm circuit, 14... Fast Fourier transform circuit,

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ガスシールドアーク溶接において、プラス側及び
マイナス側の溶接電流波形を検出し、該溶接電流波形相
互の差の波形信号を求め、該差の波形信号の実効値を求
め、該実効値の変化により、溶接アーク状態の検出を行
うことを特徴とするガスシールド状態検出方法。
(1) In gas shielded arc welding, detect the welding current waveforms on the plus side and minus side, find the waveform signal of the difference between the welding current waveforms, find the effective value of the waveform signal of the difference, and calculate the effective value of the waveform signal of the difference. A gas shield state detection method characterized by detecting a welding arc state based on a change.
(2)溶接電源出力部のプラス側とマイナス側に同一性
能の溶接電流波形検出器と増幅器を備え、これらの信号
相互の差を求める減算回路、該差の実効値を求める実効
値演算回路、該実効値の大きさによりガスシールド良否
を判定する判定回路、該判定回路の判定結果により警報
を発する警報回路を有することを特徴とするガスシール
ド状態検出装置。
(2) A welding current waveform detector and an amplifier with the same performance are provided on the positive and negative sides of the welding power source output section, a subtraction circuit that calculates the difference between these signals, and an effective value calculation circuit that calculates the effective value of the difference; A gas shield state detection device comprising: a determination circuit that determines the quality of the gas shield based on the magnitude of the effective value; and an alarm circuit that issues an alarm based on the determination result of the determination circuit.
(3)ガスシールドアーク溶接において、プラス側及び
マイナス側の溶接電流波形を検出し、該溶接電流波形相
互の差の波形信号を求め、該差の波形信号を高速フーリ
エ変換し、その周波数分布の変化により、溶接アーク状
態の検出を行うことを特徴とするガスシールド状態検出
方法。
(3) In gas-shielded arc welding, detect the welding current waveforms on the plus side and minus side, obtain the waveform signal of the difference between the welding current waveforms, perform fast Fourier transform on the waveform signal of the difference, and calculate the frequency distribution. A gas shield state detection method characterized by detecting a welding arc state based on a change.
(4)溶接電源出力部のプラス側とマイナス側に同一性
能の溶接電流波形検出器と増幅器を備え、これらの信号
相互の差を求める減算回路、該差を高速フーリエ変換す
る高速フーリエ変換回路、該高速フーリエ変換回路によ
り変換された波形信号によりガスシールド良否を判定す
る判定回路、該判定回路の判定結果により警報を発する
警報装置を有することを特徴とするガスシールド状態検
出装置。
(4) A subtraction circuit that is equipped with welding current waveform detectors and amplifiers of the same performance on the positive and negative sides of the welding power source output section, and that calculates the difference between these signals, and a fast Fourier transform circuit that performs fast Fourier transform on the difference; A gas shield state detection device comprising: a determination circuit that determines the quality of the gas shield based on the waveform signal converted by the fast Fourier transform circuit; and an alarm device that issues an alarm based on the determination result of the determination circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5918793A (en) * 1994-08-03 1999-07-06 Kopke, Sr.; William Peter Weld test apparatus and method
JP2014039948A (en) * 2012-08-22 2014-03-06 Jfe Steel Corp Arc welding control device and arc welding control method
JP2018144069A (en) * 2017-03-03 2018-09-20 株式会社安川電機 Arc-welding system and arc-welding determination device

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