JPH0653309B2 - ア−ク溶接の最適制御方法 - Google Patents
ア−ク溶接の最適制御方法Info
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- JPH0653309B2 JPH0653309B2 JP59193538A JP19353884A JPH0653309B2 JP H0653309 B2 JPH0653309 B2 JP H0653309B2 JP 59193538 A JP59193538 A JP 59193538A JP 19353884 A JP19353884 A JP 19353884A JP H0653309 B2 JPH0653309 B2 JP H0653309B2
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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
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/073—Stabilising the arc
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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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はCO2およびMAG溶接等、アーク溶の最適制御方法
に関する。
に関する。
CO2およびMAG溶接では、良好な溶接が行なえる電圧値は
使用する電流値によつて異なる。又、電圧を適正値に設
定しても、アーク状態は電流値によつて異なる。したが
つて、各電流値ごとに適正な電圧値の設定を行うために
は、作業者の相当な経験・技量等が必要である。しか
し、作業者による設定は、作業者自身の経験、技量、好
み等によつて決まる定性的なものであり、優秀な作業者
であればあるほどその設定は正しいと言えるが、一般に
個人差があり、統一的な基準を求めることは不可能であ
る。
使用する電流値によつて異なる。又、電圧を適正値に設
定しても、アーク状態は電流値によつて異なる。したが
つて、各電流値ごとに適正な電圧値の設定を行うために
は、作業者の相当な経験・技量等が必要である。しか
し、作業者による設定は、作業者自身の経験、技量、好
み等によつて決まる定性的なものであり、優秀な作業者
であればあるほどその設定は正しいと言えるが、一般に
個人差があり、統一的な基準を求めることは不可能であ
る。
一方、電流値ごとに適正な電圧設定ができる調整ツマミ
位置を表示する方法、あるいは、前もつて電流値に応じ
た適正電圧値をプリセットしておき作業者の設定する電
圧値と一致した場合にランプ点灯させる方法等により、
未熟練作業者でも条件設定ができるようになつているも
のもある。しかし、これらの適正電圧値は、熟練作業者
がある一定の作業環境のものに規準作業を行つて求めた
値であり、種々広範囲な実際の溶接作業条件・環境にお
いても、すべて満足する値とは限らない。すなわち、適
正値とされている電圧が、実際の作業では、高電圧側に
ずれていたり、低電圧側にずれていたりすることがあ
る。
位置を表示する方法、あるいは、前もつて電流値に応じ
た適正電圧値をプリセットしておき作業者の設定する電
圧値と一致した場合にランプ点灯させる方法等により、
未熟練作業者でも条件設定ができるようになつているも
のもある。しかし、これらの適正電圧値は、熟練作業者
がある一定の作業環境のものに規準作業を行つて求めた
値であり、種々広範囲な実際の溶接作業条件・環境にお
いても、すべて満足する値とは限らない。すなわち、適
正値とされている電圧が、実際の作業では、高電圧側に
ずれていたり、低電圧側にずれていたりすることがあ
る。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、自
動的に最適な溶接条件を設定してCO2あるいはMAG溶接の
最適制御を行うことにある。
動的に最適な溶接条件を設定してCO2あるいはMAG溶接の
最適制御を行うことにある。
本発明は、CO2あるいはMAG溶接における電流・電圧波形
データ（短絡時間、アーク時間、短絡期間の電流の平均
値、アーク期間の電流の平均値等）から溶接性を定量的
に把握する指数を算出し、その値によつて、溶接電源の
出力あるいはワイヤ送給量を制御するものである。
データ（短絡時間、アーク時間、短絡期間の電流の平均
値、アーク期間の電流の平均値等）から溶接性を定量的
に把握する指数を算出し、その値によつて、溶接電源の
出力あるいはワイヤ送給量を制御するものである。
一般にCO2やMAG溶接は短絡とアークを繰り返して溶接が
実施される。第１図はその時の溶接電圧波形と溶接電流
波形を示したもので、Tsは短絡時間、Taはアーク時間、
Ｔは短絡から次の短絡までの１周期、Ｉmaxは最大電
流、Ｉminは最小電流、Ｉs・aveは短絡平均電流、Ｉ
a・aveはアーク平均電流、Vjは後述する閾値電圧を示
す。なお、Ｉs・ave，Ｉa・aveはそれぞれ短絡時間Tsおよ
びアーク時間Taの電流を矩形波に置き換えた場合の値で
ある。短絡とアークの切り換わりは極く短時間に行わ
れ、通常、Tsは数ms程度、Taは１０〜５０ms程度の値で
ある。溶接時の作業性（溶接性）の良否は、アーク状態
の均一性、アーク切れ発生の程度およびアークの燃え上
り度を総合した状態で判定される。
実施される。第１図はその時の溶接電圧波形と溶接電流
波形を示したもので、Tsは短絡時間、Taはアーク時間、
Ｔは短絡から次の短絡までの１周期、Ｉmaxは最大電
流、Ｉminは最小電流、Ｉs・aveは短絡平均電流、Ｉ
a・aveはアーク平均電流、Vjは後述する閾値電圧を示
す。なお、Ｉs・ave，Ｉa・aveはそれぞれ短絡時間Tsおよ
びアーク時間Taの電流を矩形波に置き換えた場合の値で
ある。短絡とアークの切り換わりは極く短時間に行わ
れ、通常、Tsは数ms程度、Taは１０〜５０ms程度の値で
ある。溶接時の作業性（溶接性）の良否は、アーク状態
の均一性、アーク切れ発生の程度およびアークの燃え上
り度を総合した状態で判定される。
(i)アーク状態の均一性 CO2溶接等に用いる電源は、定電流特性であり、その出
力電圧は制御されているが、出力電流、短絡およびアー
クとなる時間は制御因子ではなく、ワイヤの送給量、電
源特性およびアーク特性に応じて決まる値である。しか
し、出力電流、短絡およびアークとなる時間は、アーク
状態と極めて密接な関係にあり、これらの値の変動は、
アーク状態の均一性に大きい影響を与える。すなわち、
アーク状態の均一性は、短絡時間Ts、アーク時間Ta、短
絡期間の電流の平均値Ｉs・aveおよびアーク期間の電流
の平均値Ｉa・aveの変動の程度に関係し、簡便的には、
これらの因子の標準偏差σTs，σTa，σIs・aveおよびσ
Ia・ave、を用いて表わすことができる。
力電圧は制御されているが、出力電流、短絡およびアー
クとなる時間は制御因子ではなく、ワイヤの送給量、電
源特性およびアーク特性に応じて決まる値である。しか
し、出力電流、短絡およびアークとなる時間は、アーク
状態と極めて密接な関係にあり、これらの値の変動は、
アーク状態の均一性に大きい影響を与える。すなわち、
アーク状態の均一性は、短絡時間Ts、アーク時間Ta、短
絡期間の電流の平均値Ｉs・aveおよびアーク期間の電流
の平均値Ｉa・aveの変動の程度に関係し、簡便的には、
これらの因子の標準偏差σTs，σTa，σIs・aveおよびσ
Ia・ave、を用いて表わすことができる。
上記４個の因子のうち、どれか１つでも変動量が大きく
なると、アーク状態の均一性は損なわれるから、アーク
状態の均一性Ｗarcは下記のように表わすことができ
る。
なると、アーク状態の均一性は損なわれるから、アーク
状態の均一性Ｗarcは下記のように表わすことができ
る。
Ｗarc＝σTs・σTa・σIs・ave・σIa・ave…(1) ここでσTs，σTa，σIs・ave，σIa・aveはそれぞれTs，
Ta，Ｉs・ave，Ｉa・aveの標準偏差である。なお、短絡と
アークの区別は、アークから短絡、短絡からアークへの
移行時に電圧は第１図のように急変するため、所定の電
圧Vj（一般に１０〜２０Ｖ程度）より電圧値が高いか低
いかで判別することができる。
Ta，Ｉs・ave，Ｉa・aveの標準偏差である。なお、短絡と
アークの区別は、アークから短絡、短絡からアークへの
移行時に電圧は第１図のように急変するため、所定の電
圧Vj（一般に１０〜２０Ｖ程度）より電圧値が高いか低
いかで判別することができる。
(ii)アーク切れ発生の程度 各電流値ごとに、最適電圧とされている電圧値に電圧設
定して溶接を行い、アーク期間中の抵抗の平均値Riを求
めると、第２図のようであり、下記のように溶接電流Ｉ
の２次式で回帰できる。
定して溶接を行い、アーク期間中の抵抗の平均値Riを求
めると、第２図のようであり、下記のように溶接電流Ｉ
の２次式で回帰できる。
Ri＝ａ・Ｉ２＋bI＋Ｃ（ａ，ｂ，ｃは定数）…(2) 定数ａ，ｂ，ｃの値は、第１表のようであり、シールド
ガス組成によつて変化する。しかし、機種、ワイヤ径が
異なつてもこれらの定数はほとんど変わらない。
ガス組成によつて変化する。しかし、機種、ワイヤ径が
異なつてもこれらの定数はほとんど変わらない。
抵抗は電圧と電流の商であるから、出力電圧が略一定と
なる制御を行う定電圧特性電源を用いるCO2溶接等で
は、抵抗の増加は電流の減少を意味し、溶接時のアーク
期間中の平均抵抗Ｒa・aveが第２図に示したRiの値より
大きいほど電流が低く、ワイヤの加熱・溶融不足を示
し、アーク切れを発生させ易いことを表わす。よつてア
ーク切れ発生の程度WRは下記のように表わせばよい。
なる制御を行う定電圧特性電源を用いるCO2溶接等で
は、抵抗の増加は電流の減少を意味し、溶接時のアーク
期間中の平均抵抗Ｒa・aveが第２図に示したRiの値より
大きいほど電流が低く、ワイヤの加熱・溶融不足を示
し、アーク切れを発生させ易いことを表わす。よつてア
ーク切れ発生の程度WRは下記のように表わせばよい。
WR＝Ｒa・ave／Ri…(3) なお、WR＜１となる場合、すなわち、Ｒa・aveが第２図
のRiより小さい場合は、アーク切れを考慮する必要がな
いから、WRの値は基準値の１に設定する。
のRiより小さい場合は、アーク切れを考慮する必要がな
いから、WRの値は基準値の１に設定する。
(iii)アークの燃え上り度 Riと同様に、最適条件におけるアーク期間中の電力Piを
求めると、第３図のようであり、自然数ｅを底とする電
流Ｉの指数関数で回帰できる。
求めると、第３図のようであり、自然数ｅを底とする電
流Ｉの指数関数で回帰できる。
Pi＝ｈ・ｅg・I（ｇ，ｈは定数）…(4) 定数ｇ，ｈの値は、第２表のようであり、シールドガス
組成によつて異なる。しかし、Riの場合と同様に、機
種、ワイヤ径が異つても定数の値はほゞ一定である。
組成によつて異なる。しかし、Riの場合と同様に、機
種、ワイヤ径が異つても定数の値はほゞ一定である。
アーク期間中の電力Paは、短絡によつて溶融池に移行す
る溶滴の生成・成長に関係する因子であり、Paの値が第
３のPiの値より大きいほどワイヤの加熱・溶融過多を意
味し、アークの燃え上りを生じ易いことを表わす。よつ
てアークの燃え上り度Wpは下記のように表わせばよい。
る溶滴の生成・成長に関係する因子であり、Paの値が第
３のPiの値より大きいほどワイヤの加熱・溶融過多を意
味し、アークの燃え上りを生じ易いことを表わす。よつ
てアークの燃え上り度Wpは下記のように表わせばよい。
WP＝Pa／Pi…(5) なお、WP＜１の場合は、アークの燃え上りを考慮する必
要がないため、WRの場合と同様に、WPの値を基準値の１
とする。
要がないため、WRの場合と同様に、WPの値を基準値の１
とする。
上記のようにして求めたWarc，WR，WPのうち、どれか一
つでも大きい値を示せば示すほど、溶接作業性は悪くな
るため、溶接性指数Ｗは下記のように表わすことができ
る。
つでも大きい値を示せば示すほど、溶接作業性は悪くな
るため、溶接性指数Ｗは下記のように表わすことができ
る。
Ｗ＝（Warc）α・（WR）β・（WP）γ…(6) （α，β，γはそれぞれの因子の重づけのための定数） ある基準溶接条件、例えば、φ１．２ワイヤを用いたCO
2溶接で最も良好な溶接性を示すとされている条件（溶
接電流１３０Ａ、溶接電圧約１９Ｖ程度）で溶接を行つ
た場合に得られるWarcの値を定数Ｋとして、 WA＝Warc／Ｋ…(7) とすると、(6)式の定数α，β，γは簡素化され、Ｗは
下記のように表わすことができる。
2溶接で最も良好な溶接性を示すとされている条件（溶
接電流１３０Ａ、溶接電圧約１９Ｖ程度）で溶接を行つ
た場合に得られるWarcの値を定数Ｋとして、 WA＝Warc／Ｋ…(7) とすると、(6)式の定数α，β，γは簡素化され、Ｗは
下記のように表わすことができる。
Ｗ＝WA・（WR）２・WP ＝（σTs・σTaσIs・ave・σIa・ave／Ｋ）・（Ra・ave／
Ri）２・（Pa／Pi）…(8) このＷの値は、最大値と最小値の差が極めて大きくなる
ため、右辺を対数化し、次のようにすると、より実用的
となる。
Ri）２・（Pa／Pi）…(8) このＷの値は、最大値と最小値の差が極めて大きくなる
ため、右辺を対数化し、次のようにすると、より実用的
となる。
Ｗ＝LN(WA)+2・LN(WR)+LN(WP) ＝-k+LN（σTs・σTa・σIs・ave・σIa・ave）＋2・LN(R
a・ave／Ri)+LN(Pa／Pi)…(9) 〔但し、ｋ＝LN(K)〕 第４図乃至第７図は、それぞれ、溶接電流を１３０Ａ、
２００Ａ、２５０Ａおよび３００Ａに設定し、φ１．２
ワイヤのCO2溶接を行い、溶接電圧を変化させた場合の
溶接性指数Ｗを(9)式によつて算出した結果である。図
中４の種類の記号は、機種の違いであり、４種類の溶接
電源についての結果であることを示す。たゞし、ｋ＝
７．９３、Ri＝５．５５×１０−６・Ｉ２−３．１３×
１０−３ ・Ｉ＋０．５５３、Pi＝１．７９ｅ
０．０１８Ｉとした。いずれの機種、電流値について
も、Ｗの値は下に凸の最小値を持つた曲線となり、その
最小値を示す電圧値は、最良の溶接性が得られる電圧値
すなわち最適電圧と一致する。
a・ave／Ri)+LN(Pa／Pi)…(9) 〔但し、ｋ＝LN(K)〕 第４図乃至第７図は、それぞれ、溶接電流を１３０Ａ、
２００Ａ、２５０Ａおよび３００Ａに設定し、φ１．２
ワイヤのCO2溶接を行い、溶接電圧を変化させた場合の
溶接性指数Ｗを(9)式によつて算出した結果である。図
中４の種類の記号は、機種の違いであり、４種類の溶接
電源についての結果であることを示す。たゞし、ｋ＝
７．９３、Ri＝５．５５×１０−６・Ｉ２−３．１３×
１０−３ ・Ｉ＋０．５５３、Pi＝１．７９ｅ
０．０１８Ｉとした。いずれの機種、電流値について
も、Ｗの値は下に凸の最小値を持つた曲線となり、その
最小値を示す電圧値は、最良の溶接性が得られる電圧値
すなわち最適電圧と一致する。
第８図は、溶接電流を１００Ａに設定し、φ０．９ワイ
ヤのCO2溶接を行つた場合のＷの値である。φ１．２ワ
イヤの場合と同様に、Ｗの最小値を示す電圧値と最適電
圧が一致する。
ヤのCO2溶接を行つた場合のＷの値である。φ１．２ワ
イヤの場合と同様に、Ｗの最小値を示す電圧値と最適電
圧が一致する。
第９図及び第１０図は、φ１．２ワイヤを用い、シール
ドガス組成を変化させて、溶接電流１３０Ａおよび２５
０Ａで溶接を行つた場合のＷの値である。CO2溶接の場
合と同様にＷの最小値を示す電圧値と最適電圧が一致す
る。
ドガス組成を変化させて、溶接電流１３０Ａおよび２５
０Ａで溶接を行つた場合のＷの値である。CO2溶接の場
合と同様にＷの最小値を示す電圧値と最適電圧が一致す
る。
以上のように、(9)式により算出した溶接性指数Ｗは、
溶接電流、機種、シールドガス組成、ワイヤ径が変化し
ても、溶接電圧が最適電圧に設定された場合に最小値を
示す。よつて、溶接電源の出力をＷの値が最小となるよ
うに制御すれば、作業条件・環境が変化しても、それに
応じた最適条件の設定を自動的に行うことができる。
溶接電流、機種、シールドガス組成、ワイヤ径が変化し
ても、溶接電圧が最適電圧に設定された場合に最小値を
示す。よつて、溶接電源の出力をＷの値が最小となるよ
うに制御すれば、作業条件・環境が変化しても、それに
応じた最適条件の設定を自動的に行うことができる。
第１１図は本発明の一実施例のブロック図である。図に
おいて、溶接電源１は所定の電圧をワイヤ２と母材４の
間に印加せしめる。ワイヤ２は母材４を溶接するため、
送給ローラ３によつて所定速度で送給される。このワイ
ヤ２の送り速度に溶接電流がほゞ比例する。図では省略
されているが、ワイヤ２の先端部にはトーチがあり、ワ
イヤの送りとともにCO2やＭＡＧガスが噴出するように
なつている。５は溶接電流を測定するための分流器、６
および７はそれぞれ溶接電流、溶接電圧を測定し、所定
のレベルに増幅するための電流検出器、電圧検出器であ
る。電流検出器６と電圧検出器７の出力はアナログ・デ
イジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）８によつて所定の間隙
でサンプリングされてデイジタル信号に変換され、順
次、中央処理装置（ＣＰＵ）９に入力される。ＣＰＵ９
では、入力された電流データ、電圧データにより溶接性
指数を算出して溶接電圧の変更の可否を判断し、変更す
る必要のある場合はその電圧データを出力する。ＣＰＵ
９から出力される電圧データはデイジタル・アナログ変
換器（Ｄ／Ａ変換器）１２でタナログ信号に変換され、
該アナログ信号を受け取つて出力制御回路１３が溶接電
源１の出力電圧を増減する。１０はＣＰＵ９の処理プロ
グラム、入出力データ、演算の途中データ、各種の定数
等を格納するメモリ、１１はＣＰＵ９での処理に必要と
する各種の定数、初期データ等を入力するのに用いるキ
ーボードである。
おいて、溶接電源１は所定の電圧をワイヤ２と母材４の
間に印加せしめる。ワイヤ２は母材４を溶接するため、
送給ローラ３によつて所定速度で送給される。このワイ
ヤ２の送り速度に溶接電流がほゞ比例する。図では省略
されているが、ワイヤ２の先端部にはトーチがあり、ワ
イヤの送りとともにCO2やＭＡＧガスが噴出するように
なつている。５は溶接電流を測定するための分流器、６
および７はそれぞれ溶接電流、溶接電圧を測定し、所定
のレベルに増幅するための電流検出器、電圧検出器であ
る。電流検出器６と電圧検出器７の出力はアナログ・デ
イジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）８によつて所定の間隙
でサンプリングされてデイジタル信号に変換され、順
次、中央処理装置（ＣＰＵ）９に入力される。ＣＰＵ９
では、入力された電流データ、電圧データにより溶接性
指数を算出して溶接電圧の変更の可否を判断し、変更す
る必要のある場合はその電圧データを出力する。ＣＰＵ
９から出力される電圧データはデイジタル・アナログ変
換器（Ｄ／Ａ変換器）１２でタナログ信号に変換され、
該アナログ信号を受け取つて出力制御回路１３が溶接電
源１の出力電圧を増減する。１０はＣＰＵ９の処理プロ
グラム、入出力データ、演算の途中データ、各種の定数
等を格納するメモリ、１１はＣＰＵ９での処理に必要と
する各種の定数、初期データ等を入力するのに用いるキ
ーボードである。
第１１図におけるＣＰＵ９を中心とする処理フローを第
１２図に示す。
１２図に示す。
初め、概略の溶接電流I0、溶接電圧V0、サンプリングを
行うデータ数Ｎ、溶接電圧のサンプリング間隔Ｓ、短絡
／アークの判定電圧Vj、溶接指数算出のための初期デー
タｎ、W0等をキーボード１１より入力する（ステツプ１
０１）。サンプリングデータ数Ｎは、大きければ大きい
程正確なデータを得ることができるが、その分サンプリ
ングに時間がかかり、かつメモリ容量も大きくしなけれ
ばならないため、５００〜１０００程度にすればよい。
サンプリング間隔Ｓは、短ければ短かい程正確なデータ
が得られるが、やはりメモリ容量にも関係するため、小
電流域では０．１ms程度、大電流域では０．２ms程度に
すれば、実用上問題とはならない。短絡／アークの判定
電圧Vjは電流値に関係なく約１０Ｖ程度の値としてもよ
いが、電流値に応じて、短絡電圧、溶滴の移行形態等が
変化するため、たとえば Ｉ≦２００Ａの場合 Vj＝１０Ｖ ２００Ａ＜Ｉ≦２５０Ａの場合 Vj＝１５Ｖ ２５０Ａ＜Ｉの場合 Vj＝２０Ｖ のように、電流値に応じて多少変化させるほうが良い結
果を得ることができる。
行うデータ数Ｎ、溶接電圧のサンプリング間隔Ｓ、短絡
／アークの判定電圧Vj、溶接指数算出のための初期デー
タｎ、W0等をキーボード１１より入力する（ステツプ１
０１）。サンプリングデータ数Ｎは、大きければ大きい
程正確なデータを得ることができるが、その分サンプリ
ングに時間がかかり、かつメモリ容量も大きくしなけれ
ばならないため、５００〜１０００程度にすればよい。
サンプリング間隔Ｓは、短ければ短かい程正確なデータ
が得られるが、やはりメモリ容量にも関係するため、小
電流域では０．１ms程度、大電流域では０．２ms程度に
すれば、実用上問題とはならない。短絡／アークの判定
電圧Vjは電流値に関係なく約１０Ｖ程度の値としてもよ
いが、電流値に応じて、短絡電圧、溶滴の移行形態等が
変化するため、たとえば Ｉ≦２００Ａの場合 Vj＝１０Ｖ ２００Ａ＜Ｉ≦２５０Ａの場合 Vj＝１５Ｖ ２５０Ａ＜Ｉの場合 Vj＝２０Ｖ のように、電流値に応じて多少変化させるほうが良い結
果を得ることができる。
次に溶接を開始するとともに（ステツプ１０２）、ｎ＝
ｎ＋１として（ステツプ１０３）、以下のように溶接性
指数の算出処理を実行する。なお、ｎは算出する溶接性
指数の番号を表わす。
ｎ＋１として（ステツプ１０３）、以下のように溶接性
指数の算出処理を実行する。なお、ｎは算出する溶接性
指数の番号を表わす。
まず、電流検出器６、電圧検出器７で検出された溶接電
流Ｉ、溶接電圧ＶをＡ／Ｄ変換器８により、所定の間隔
Ｓでサンプリングした後、デイジタル変換して電流デー
タＩ(i)、電圧データＶ(i)（ｉはサンプリング番号を示
す）を得、該電流データＩ(i)、電圧データＶ(i)をＣＰ
Ｕ９を通してメモリ１０へ記憶する（ステツプ１０４〜
１０６）。サンプリング点ｉの電流データＩ(i)電圧デ
ータＶ(i)をメモリ１０へ記憶する毎に、ｉ＝Ｎの判定
を行い（ステツプ１０７）、ｉ＝Ｎでなければｉ＝ｉ＋
１として（ステツプ１０８）、ステツプ１０４〜１０６
の処理を繰り返す。
流Ｉ、溶接電圧ＶをＡ／Ｄ変換器８により、所定の間隔
Ｓでサンプリングした後、デイジタル変換して電流デー
タＩ(i)、電圧データＶ(i)（ｉはサンプリング番号を示
す）を得、該電流データＩ(i)、電圧データＶ(i)をＣＰ
Ｕ９を通してメモリ１０へ記憶する（ステツプ１０４〜
１０６）。サンプリング点ｉの電流データＩ(i)電圧デ
ータＶ(i)をメモリ１０へ記憶する毎に、ｉ＝Ｎの判定
を行い（ステツプ１０７）、ｉ＝Ｎでなければｉ＝ｉ＋
１として（ステツプ１０８）、ステツプ１０４〜１０６
の処理を繰り返す。
所定数（ｉ＝Ｎ）の溶接電流データＩ(i)及び溶接電圧
データＶ(i)のサンプリングを完了すると、メモリ１０
よりＶ(i)を順次読み出し、Vjと比較して各短絡開始点
Ｓ(R)とアーク開始点Ｔ(R)を求め、そのデータ番号ｉを
メモリ１０に記憶する（ステツプ１０９）。第１８図は
溶接電圧の変化と短絡開始点、アーク開始点の関係を示
したものである。第１８図に示すように、V(i)は短絡期
間ではVjより低く、アーク期間ではVjの大小を順次比較
することにより、短絡開始点Ｓ(R)はＶ(i)がVi＞Vjから
V(i)＜Vjに変化する点として、アーク開始点Ｔ(R)は逆
にV(i)がV(i)＜VjからV(i)＞Vjに変化する点として求ま
る。
データＶ(i)のサンプリングを完了すると、メモリ１０
よりＶ(i)を順次読み出し、Vjと比較して各短絡開始点
Ｓ(R)とアーク開始点Ｔ(R)を求め、そのデータ番号ｉを
メモリ１０に記憶する（ステツプ１０９）。第１８図は
溶接電圧の変化と短絡開始点、アーク開始点の関係を示
したものである。第１８図に示すように、V(i)は短絡期
間ではVjより低く、アーク期間ではVjの大小を順次比較
することにより、短絡開始点Ｓ(R)はＶ(i)がVi＞Vjから
V(i)＜Vjに変化する点として、アーク開始点Ｔ(R)は逆
にV(i)がV(i)＜VjからV(i)＞Vjに変化する点として求ま
る。
次に、短絡開始点Ｓ(R)、アーク開始点Ｔ(R)、溶接電流
データＩ(i)及び溶接電圧データＶ(i)を用いて１周期毎
に波形データ、即ち、短絡時間（第１図のTs）、アーク
時間（第１図のTa）、短絡平均電流（第１図の
Is・ave）、アーク平均電流（第１図のIa・ave）、アーク
平均抵抗（式(3)のRa・ave）、アーク電力（式(5)のPa）
の各データを求め（ステツプ１１０）、それらのデータ
の平均値を算出する（ステツプ１１１）。さらに、短絡
時間、アーク時間、短絡平均電流及びアーク平均電流に
ついては、その標準偏差も算出する（ステツプ１１
２）。
データＩ(i)及び溶接電圧データＶ(i)を用いて１周期毎
に波形データ、即ち、短絡時間（第１図のTs）、アーク
時間（第１図のTa）、短絡平均電流（第１図の
Is・ave）、アーク平均電流（第１図のIa・ave）、アーク
平均抵抗（式(3)のRa・ave）、アーク電力（式(5)のPa）
の各データを求め（ステツプ１１０）、それらのデータ
の平均値を算出する（ステツプ１１１）。さらに、短絡
時間、アーク時間、短絡平均電流及びアーク平均電流に
ついては、その標準偏差も算出する（ステツプ１１
２）。
溶接性指数Wnの算出に必要なデータの算出が完了する
と、Wnの値を計算し（ステツプ１１３）、メモリ１０に
記憶する（ステツプ１１４）。
と、Wnの値を計算し（ステツプ１１３）、メモリ１０に
記憶する（ステツプ１１４）。
このようにして、溶接指図Wnが求まると、これを前回求
めたWn-1と比較し（ステツプ１１５）、Wn＜Wn-1であれ
ば、溶接電圧Ｖを所定量（実施例では０．５Ｖ）増加さ
せた後（ステツプ１１６）、ステツプ１０３以降の処理
を実行し、再度、溶接性指数を求める。又、Wn＜Wn-1で
なければ、溶接電圧Ｖを所定量（実施例では、同じく
０．５Ｖ）減少させた後（ステツプ１１７）、Wnを前々
回求めたWn-2と比較し（ステツプ１１８）、Wn＝Wn-2で
なければ、同様にステツプ１０３以降の処理を実行し、
再度、溶接性指数を求める。
めたWn-1と比較し（ステツプ１１５）、Wn＜Wn-1であれ
ば、溶接電圧Ｖを所定量（実施例では０．５Ｖ）増加さ
せた後（ステツプ１１６）、ステツプ１０３以降の処理
を実行し、再度、溶接性指数を求める。又、Wn＜Wn-1で
なければ、溶接電圧Ｖを所定量（実施例では、同じく
０．５Ｖ）減少させた後（ステツプ１１７）、Wnを前々
回求めたWn-2と比較し（ステツプ１１８）、Wn＝Wn-2で
なければ、同様にステツプ１０３以降の処理を実行し、
再度、溶接性指数を求める。
以上の処理をWn＝Wn-2、即ち、Wnが最小値となるまで繰
り返し、Ｗが最小となるようにＤ／Ａ変換器１２、出力
制御回路１３の径路で溶接電源１の出力電圧の増減を行
う。
り返し、Ｗが最小となるようにＤ／Ａ変換器１２、出力
制御回路１３の径路で溶接電源１の出力電圧の増減を行
う。
溶接性指数Wnの最小値が求まると、溶接電圧Ｖをその時
の値に固定し（ステツプ１１９）、引き続いてWnの算出
を行うかどうか判定して（ステツプ１２０）、継続する
場合にはｍ＝ｎ−１とした後（ステツプ１２１）、ステ
ツプ１０３に戻り、Wnの算出を停止する場合には溶接を
停止して終了とする（ステツプ１２２）。
の値に固定し（ステツプ１１９）、引き続いてWnの算出
を行うかどうか判定して（ステツプ１２０）、継続する
場合にはｍ＝ｎ−１とした後（ステツプ１２１）、ステ
ツプ１０３に戻り、Wnの算出を停止する場合には溶接を
停止して終了とする（ステツプ１２２）。
なお、Wn＝Wn-2の判定条件をWn＝Wn-2＋０．５のように
して、溶接電圧Ｖが適正領域にあれば、Wnの最小値を示
す電圧値と異つてもＶの値を変化させないといつた方法
を用いてもよい。ステツプ１０３以降の動作を繰り返
す。一方、引き続きＷの算出を行わない場合には溶接を
停止し、処理を終了とする（ステツプ１１５）。
して、溶接電圧Ｖが適正領域にあれば、Wnの最小値を示
す電圧値と異つてもＶの値を変化させないといつた方法
を用いてもよい。ステツプ１０３以降の動作を繰り返
す。一方、引き続きＷの算出を行わない場合には溶接を
停止し、処理を終了とする（ステツプ１１５）。
第１３図は第１２図におけるステツプ１０９の短絡／ア
ーク判定処理を行うサブルーチン(SUB1)の詳細である。
第１３図では短絡開始点Ｓ(R)を求めることから処理が
始まるとしている。まず、ｉ＝０、Ｒ＝０とした後（ス
テツプ２０１、２０２）、メモリ１０より最初のサンプ
リング点（ｉ＝０）の溶接電圧データＶ(0)を読み出
し、Vjと比較する（ステツプ２０３）。そして、Ｖ(0)
＞Vjであればステツプ２０６に行くが、Ｖ(0)≦Vjであ
れば、ｉ＝１にして（ステツプ２０４）、次のサンプリ
ング点（ｉ＝１）のＶ(1)を読み出し、Vjと比較する
（ステツプ２０５）。Ｖ(j)≦Vjの間、ステツプ２０
４、２０５の処理を繰り返す。第１８図より、Ｖ(i)≦V
jは短絡期間を意味する。Ｖ(i)＞Vjになると、ｉ＝ｉ＋
１としてｉ＜Ｎを判定し（ステツプ２０６、２０７）、
ｉ＞Ｎであると該サブルーチン処理を終了するが、ｉ＜
Ｎの場合は、Ｖ(i)を読み出してＶ(i)＞Vjを判定する
（ステツプ２０８）。そして、Ｖ(i)＞Vjの間、ステツ
プ２０６〜２０８の処理を繰り返す。第１８図より、Ｖ
(i)＞Vjはアーク期間を意味する。ステツプ２０６〜２
０８の処理を繰り返し、Ｖ(i)≦Vjになると、その点が
短絡開始点Ｓ(R)を意味する。このＳ(R)に対応するサン
プリング点(i)をメモリ１３の所定番地に格納する（ス
テツプ２０９）。次に、ｉ＝ｉ＋１としてｉ＜Ｎを判定
し（ステツプ２１０、２１１）、ｉ＞Ｎであると該サブ
ルーチン処理を終了するが、ｉ＜Ｎの場合は、Ｖ(i)を
読み出してＶ(i)≦Vjを判定する（ステツプ２１２）。
そして、Ｖ(i)≦Vjの間、ステツプ２１０〜２１２の処
理を繰り返す。このようにしてＶ(i)＞Vjになると、そ
の点がアーク開始点Ｔ(R)を意味する。このＴ(R)に対応
するサンプリング点(i)メモリ１４に格納する（ステツ
プ２１３）。その後、Ｒ＝Ｒ＋１として（ステツプ２１
４）、ステツプ２０６以降の処理を繰り返すことによ
り、Ｓ(R)、Ｔ(R)が次々に求まる。そして、ｉ＞Ｎなつ
た時点で該サブルーチン処理を終了とする。
ーク判定処理を行うサブルーチン(SUB1)の詳細である。
第１３図では短絡開始点Ｓ(R)を求めることから処理が
始まるとしている。まず、ｉ＝０、Ｒ＝０とした後（ス
テツプ２０１、２０２）、メモリ１０より最初のサンプ
リング点（ｉ＝０）の溶接電圧データＶ(0)を読み出
し、Vjと比較する（ステツプ２０３）。そして、Ｖ(0)
＞Vjであればステツプ２０６に行くが、Ｖ(0)≦Vjであ
れば、ｉ＝１にして（ステツプ２０４）、次のサンプリ
ング点（ｉ＝１）のＶ(1)を読み出し、Vjと比較する
（ステツプ２０５）。Ｖ(j)≦Vjの間、ステツプ２０
４、２０５の処理を繰り返す。第１８図より、Ｖ(i)≦V
jは短絡期間を意味する。Ｖ(i)＞Vjになると、ｉ＝ｉ＋
１としてｉ＜Ｎを判定し（ステツプ２０６、２０７）、
ｉ＞Ｎであると該サブルーチン処理を終了するが、ｉ＜
Ｎの場合は、Ｖ(i)を読み出してＶ(i)＞Vjを判定する
（ステツプ２０８）。そして、Ｖ(i)＞Vjの間、ステツ
プ２０６〜２０８の処理を繰り返す。第１８図より、Ｖ
(i)＞Vjはアーク期間を意味する。ステツプ２０６〜２
０８の処理を繰り返し、Ｖ(i)≦Vjになると、その点が
短絡開始点Ｓ(R)を意味する。このＳ(R)に対応するサン
プリング点(i)をメモリ１３の所定番地に格納する（ス
テツプ２０９）。次に、ｉ＝ｉ＋１としてｉ＜Ｎを判定
し（ステツプ２１０、２１１）、ｉ＞Ｎであると該サブ
ルーチン処理を終了するが、ｉ＜Ｎの場合は、Ｖ(i)を
読み出してＶ(i)≦Vjを判定する（ステツプ２１２）。
そして、Ｖ(i)≦Vjの間、ステツプ２１０〜２１２の処
理を繰り返す。このようにしてＶ(i)＞Vjになると、そ
の点がアーク開始点Ｔ(R)を意味する。このＴ(R)に対応
するサンプリング点(i)メモリ１４に格納する（ステツ
プ２１３）。その後、Ｒ＝Ｒ＋１として（ステツプ２１
４）、ステツプ２０６以降の処理を繰り返すことによ
り、Ｓ(R)、Ｔ(R)が次々に求まる。そして、ｉ＞Ｎなつ
た時点で該サブルーチン処理を終了とする。
第１４図は第１２図におけるステツプ１１０の波形デー
タ算出処理を行うサブルーチン(SUB2)の詳細である。第
１４図において、Ｓ(P)、Ｔ(P)は第１３図のＳ(R)、Ｔ
(R)と同じ意味である。まずＰ＝０とした後（ステツプ
３０１）、アーク開始点Ｔ(P)と短絡開始点Ｓ(P)の差Ｕ
(S)、短絡開始点Ｓ（Ｐ＋１）とアーク開始点Ｔ(P)の差
Ｕ(A)をそれぞれ求める（ステツプ３０２、３０３）。
即ち、Ｕ(S)はＴ(P)のサンプリング点とＳ(P)のサンプ
リング点の差をとることにより、又、Ｕ(A)はＳ（Ｐ＋
１）のサンプリング点とＴ(P)のサンプリング点の差を
とることにより求める。次に、Ｕ(S)にサンプリング間
隔Ｓを乗じて短絡時間Ａ(P)を算出し（ステツプ３０
４）、Ａ(S)に同じくサンプリング間隔Ｓを乗じてアー
ク時間Ｂ(P)を算出する（ステツプ３０５）。これによ
り、最初の１周期におけるＡ(P)、Ｂ(P)が求まつたこと
になる。次に、この周期における短絡平均電流Ｃ(P)、
アーク平均電流Ｄ(P)、アーク平均抵抗Ｅ(P)、アーク電
力Ｆ(P)を順次求める。即ち、Ｓ(P)〜Ｔ(P)間の各サン
プリング点のＩ(k)（＝Ｉ(i)）およびＵ(S)を用いてＣ
(P)を算出し（ステツプ３０６）、Ｔ(P)〜Ｓ（Ｐ＋１）
間のＩ(k)）（＝Ｉ(i)）およびＵ(A)を用いてＤ(P)を算
出する（ステツプ３０７）。また、Ｔ(P)〜Ｓ（Ｐ＋
１）間のＶ(k)（＝Ｖ(i)）とＩ(k)（＝Ｉ(i)）およびＵ
(A)を用いてＥ(P)を算出する（ステツプ３０８）。さら
に、Ｔ(P)〜Ｓ（Ｐ＋１）間のＶ(k)（＝Ｖ(i)）とＩ(k)
（＝Ｉ(i)）およびサンプリング間隔Ｓを用いてＦ(P)を
算出する（ステツプ３０９）。その後、Ｐ＝Ｐ＋１とし
（ステツプ３１０）。Ｐ＜Ｒの判定を行つて（ステツプ
３１１）、Ｐ≧Ｒであれば該ルーチンの処理を終了とす
るが、Ｐ＜Ｒであればステツプ３０２以降の処理を繰り
返し、各周期毎のＡ(P)、Ｂ(P)、Ｃ(P)、Ｄ(P)、Ｅ
(P)、Ｆ(P)を求める。
タ算出処理を行うサブルーチン(SUB2)の詳細である。第
１４図において、Ｓ(P)、Ｔ(P)は第１３図のＳ(R)、Ｔ
(R)と同じ意味である。まずＰ＝０とした後（ステツプ
３０１）、アーク開始点Ｔ(P)と短絡開始点Ｓ(P)の差Ｕ
(S)、短絡開始点Ｓ（Ｐ＋１）とアーク開始点Ｔ(P)の差
Ｕ(A)をそれぞれ求める（ステツプ３０２、３０３）。
即ち、Ｕ(S)はＴ(P)のサンプリング点とＳ(P)のサンプ
リング点の差をとることにより、又、Ｕ(A)はＳ（Ｐ＋
１）のサンプリング点とＴ(P)のサンプリング点の差を
とることにより求める。次に、Ｕ(S)にサンプリング間
隔Ｓを乗じて短絡時間Ａ(P)を算出し（ステツプ３０
４）、Ａ(S)に同じくサンプリング間隔Ｓを乗じてアー
ク時間Ｂ(P)を算出する（ステツプ３０５）。これによ
り、最初の１周期におけるＡ(P)、Ｂ(P)が求まつたこと
になる。次に、この周期における短絡平均電流Ｃ(P)、
アーク平均電流Ｄ(P)、アーク平均抵抗Ｅ(P)、アーク電
力Ｆ(P)を順次求める。即ち、Ｓ(P)〜Ｔ(P)間の各サン
プリング点のＩ(k)（＝Ｉ(i)）およびＵ(S)を用いてＣ
(P)を算出し（ステツプ３０６）、Ｔ(P)〜Ｓ（Ｐ＋１）
間のＩ(k)）（＝Ｉ(i)）およびＵ(A)を用いてＤ(P)を算
出する（ステツプ３０７）。また、Ｔ(P)〜Ｓ（Ｐ＋
１）間のＶ(k)（＝Ｖ(i)）とＩ(k)（＝Ｉ(i)）およびＵ
(A)を用いてＥ(P)を算出する（ステツプ３０８）。さら
に、Ｔ(P)〜Ｓ（Ｐ＋１）間のＶ(k)（＝Ｖ(i)）とＩ(k)
（＝Ｉ(i)）およびサンプリング間隔Ｓを用いてＦ(P)を
算出する（ステツプ３０９）。その後、Ｐ＝Ｐ＋１とし
（ステツプ３１０）。Ｐ＜Ｒの判定を行つて（ステツプ
３１１）、Ｐ≧Ｒであれば該ルーチンの処理を終了とす
るが、Ｐ＜Ｒであればステツプ３０２以降の処理を繰り
返し、各周期毎のＡ(P)、Ｂ(P)、Ｃ(P)、Ｄ(P)、Ｅ
(P)、Ｆ(P)を求める。
第１５図は第１２図におけるステツプ１１１の平均値算
出処理を行うサブルーチン(SUB3)の詳細である。短絡時
間の平均値Aaは、各周期の短絡時間Ａ(r)（＝Ａ(P)）の
総和を求め、それをデータ数Ｐで割ることによつて得る
（ステツプ４０１）。同様にして、アーク時間Ｂ(r)
（＝Ｂ(P)）の平均値Ab、短絡平均電流Ｃ(r)（＝Ｃ
(P)）の平均値Ac、アーク平均電流Ｄ(r)（＝Ｄ(P)）の
平均値Ad、アーク平均抵抗Ｅ(r)（＝Ｅ(P)）の平均値A
e、アーク電力Ｆ(r)（＝Ｆ(P)）の平均値Afを順次算出
する（ステツプ４０２〜４０６）。
出処理を行うサブルーチン(SUB3)の詳細である。短絡時
間の平均値Aaは、各周期の短絡時間Ａ(r)（＝Ａ(P)）の
総和を求め、それをデータ数Ｐで割ることによつて得る
（ステツプ４０１）。同様にして、アーク時間Ｂ(r)
（＝Ｂ(P)）の平均値Ab、短絡平均電流Ｃ(r)（＝Ｃ
(P)）の平均値Ac、アーク平均電流Ｄ(r)（＝Ｄ(P)）の
平均値Ad、アーク平均抵抗Ｅ(r)（＝Ｅ(P)）の平均値A
e、アーク電力Ｆ(r)（＝Ｆ(P)）の平均値Afを順次算出
する（ステツプ４０２〜４０６）。
第１６図は第１２図におけるステツプ１１２の標準偏差
算出処理を行うサブルーチン（SUB4）である。即ち、標
準偏差の一般算出式に第１４図、第１５図で求めたデー
タにより、短絡時間、アーク時間、短絡平均電流および
アーク平均電流の標準偏差Ga（＝σTs）、Gb（＝
σTa）、Gc（＝σIs・ave）、Gd（＝σIa・ave）を算出す
る（ステツプ５０１〜５０４）。
算出処理を行うサブルーチン（SUB4）である。即ち、標
準偏差の一般算出式に第１４図、第１５図で求めたデー
タにより、短絡時間、アーク時間、短絡平均電流および
アーク平均電流の標準偏差Ga（＝σTs）、Gb（＝
σTa）、Gc（＝σIs・ave）、Gd（＝σIa・ave）を算出す
る（ステツプ５０１〜５０４）。
第１７図は第１２図におけるステツプ１１３の溶接性指
数算出処理を行うサブルーチン（SUB5）である。第１７
図中のRi，Piはそれぞれ既述のRa・ave、Paの回帰式
(2)、(4)の値である。まず、Ga，Gb，Gc，Gdを用いてア
ークの均一度WAを求め（ステツプ６０１）、次にAe，Ri
を用いてアーク切れ発生度WRを求める（ステツプ６０
２）。次にWR＜０の判定を行い（ステツプ６０３）、WR
＜０であれば直ちにステツプ６０５に行くが、WR＜０の
場合はWR＝０とした部（ステツプ６０４）、ステツプ６
０５に行く。ステツプ６０５ではAfとPiを用いてアーク
燃え上り度WPを求める。次にWP＜０を判定し（ステツプ
６０６）、WP＜０であればWP＝０とする（ステツプ６０
７）。このようにして求めたWA，WR，WPを用いて溶接性
指数Ｗを算出する（ステツプ６０８）。
数算出処理を行うサブルーチン（SUB5）である。第１７
図中のRi，Piはそれぞれ既述のRa・ave、Paの回帰式
(2)、(4)の値である。まず、Ga，Gb，Gc，Gdを用いてア
ークの均一度WAを求め（ステツプ６０１）、次にAe，Ri
を用いてアーク切れ発生度WRを求める（ステツプ６０
２）。次にWR＜０の判定を行い（ステツプ６０３）、WR
＜０であれば直ちにステツプ６０５に行くが、WR＜０の
場合はWR＝０とした部（ステツプ６０４）、ステツプ６
０５に行く。ステツプ６０５ではAfとPiを用いてアーク
燃え上り度WPを求める。次にWP＜０を判定し（ステツプ
６０６）、WP＜０であればWP＝０とする（ステツプ６０
７）。このようにして求めたWA，WR，WPを用いて溶接性
指数Ｗを算出する（ステツプ６０８）。
上記実施例では、Ｗの最小値を得るために、溶接電源に
おける出力電圧の増減を行なつたが、電圧を増加させる
代わりに、ワイヤ送給量の減少を、電圧を減少させる代
わりにワイヤ送給量の増加を行うようにしても、同様の
効果が得られるのは言うまでもない。
おける出力電圧の増減を行なつたが、電圧を増加させる
代わりに、ワイヤ送給量の減少を、電圧を減少させる代
わりにワイヤ送給量の増加を行うようにしても、同様の
効果が得られるのは言うまでもない。
以上の通り、本発明は、短絡時間、アーク時間、短絡期
間の溶接電流の平均値、アーク期間の溶接電流の平均
値、アーク期間の抵抗の平均値、アーク期間の電力か
ら、総合的に溶接性を定量的に把握する指数を算出し
て、溶接電流の出力あるいはワイヤ送給量を制御するも
ので、次のような効果が得られる。
間の溶接電流の平均値、アーク期間の溶接電流の平均
値、アーク期間の抵抗の平均値、アーク期間の電力か
ら、総合的に溶接性を定量的に把握する指数を算出し
て、溶接電流の出力あるいはワイヤ送給量を制御するも
ので、次のような効果が得られる。
(1)作業条件・環境が変化しても、それに応じた最適条
件を正確に設定することができ、良好な溶接を行うこと
が可能となる。
件を正確に設定することができ、良好な溶接を行うこと
が可能となる。
(2)最適条件の設定が自動化される。
(3)最適条件を設定するために必要とされていた、作業
者の経験・技量が不要となる。
者の経験・技量が不要となる。
(4)シールドガス組成、ワイヤ径等により微妙に異なる
溶接条件の記憶が不要となる。
溶接条件の記憶が不要となる。
(5)作業者の好み等により多少異なつていた溶接条件を
統一することができ、溶接継手の品質が向上する。
統一することができ、溶接継手の品質が向上する。
第１図はアーク溶接の電流・電圧波形の説明図、第２図
はアーク平均抵抗の説明図、第３図はアーク電力の説明
図、第４図乃至第１０図は溶接性指数の説明図、第１１
図は本発明の一実施例のブロック図、第１２図は第１１
図の動作を説明する全体のフロー図、第１３図は短絡／
アーク判定処理のフロー図、第１４図は波形データ算出
処理のフロー図、第１５図は波形データの平均値算出処
理のフロー図、第１６図は波形データの標準偏差算出処
理のフロー図、第１７図は溶接性指数算出処理のフロー
図、第１８図は短絡開始点とアーク開始点の説明図であ
る。 １……溶接電源、２……ワイヤ、３……送給ローラ、４
……母材、５……分流器、６……溶接電流検出器、７…
…溶接電圧検出器、８……Ａ／Ｄ変換器、９……CPU、
１０……メモリ、１１……キーボード、１２……Ｄ／Ａ
変換器、１３……出力制御回路。
はアーク平均抵抗の説明図、第３図はアーク電力の説明
図、第４図乃至第１０図は溶接性指数の説明図、第１１
図は本発明の一実施例のブロック図、第１２図は第１１
図の動作を説明する全体のフロー図、第１３図は短絡／
アーク判定処理のフロー図、第１４図は波形データ算出
処理のフロー図、第１５図は波形データの平均値算出処
理のフロー図、第１６図は波形データの標準偏差算出処
理のフロー図、第１７図は溶接性指数算出処理のフロー
図、第１８図は短絡開始点とアーク開始点の説明図であ
る。 １……溶接電源、２……ワイヤ、３……送給ローラ、４
……母材、５……分流器、６……溶接電流検出器、７…
…溶接電圧検出器、８……Ａ／Ｄ変換器、９……CPU、
１０……メモリ、１１……キーボード、１２……Ｄ／Ａ
変換器、１３……出力制御回路。
Claims (2)
- 【請求項１】短絡とアークを繰り返して溶接が実施され
るアーク溶接において、 短絡時間Ｔｓ、アーク時間Ｔａ、短絡期間の電流の平均
値Ｉｓ・ave、アーク期間の電流の平均値Ｉａ・ave、ア
ーク期間の抵抗の平均値Ｒａ・ave及びアーク期間の電
力Ｐａから、溶接性を定量的に把握する指数（以下、溶
接性指数と称す）Ｗ、 Ｗ＝（σTs・σTa・σIs・ave・σIa・ave／Ｋ）・ （Ra・ave／Ｒｉ）２・（Ｐａ／Ｐｉ） σTs；Ｔｓの標準偏差 σTa；Ｔａの標準偏差 σIs・ave；Ｉｓ・aveの標準偏差 σIa・ave；Ｉａ・aveの標準偏差 Ｋ；基準溶接条件でのσTs，σTa， σIs・ave，σIa・aveの積 Ｒｉ；最適条件におけるＲａ・aveの回帰式 Ｐｉ；最適条件におけるＰａの回帰式 を算出し、該溶接性指数が最小となるように溶接電源の
出力あるいはワイヤ送給量を制御することを特徴とする
アーク溶接の最適制御方法。 - 【請求項２】短絡とアークを繰り返して溶接が実施され
るアーク溶接において、 短絡時間Ｔｓ、アーク時間Ｔａ、短絡期間の電流の平均
値Ｉｓ・ave、アーク期間の電流の平均値Ｉａ・ave、ア
ーク期間の抵抗の平均値Ｒａ・ave及びアーク期間の電
力Ｐａから、溶接性を定量的に把握する指数（以下、溶
接性指数と称す）Ｗ、 Ｗ＝ＬＮ（σTs・σTa・σIs・ave・σIa・ave／Ｋ）＋ ２・ＬＮ（Ｒa・ave／Ｒｉ）＋ＬＮ（Ｐａ／Ｐｉ） σTs；Ｔｓの標準偏差 σTa；Ｔａの標準偏差 σIs・ave；Ｉｓ・aveの標準偏差 σIa・ave；Ｉａ・aveの標準偏差 Ｋ；基準溶接条件でのσTs，σTa， σIs・ave，σIa・aveの積 Ｒｉ；最適条件におけるＲａ・aveの回帰式 Ｐｉ；最適条件におけるＰａの回帰式 を算出し、該溶接性指数が最小となるように溶接電源の
出力あるいはワイヤ送給量を制御することを特徴とする
アーク溶接の最適制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59193538A JPH0653309B2 (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ア−ク溶接の最適制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59193538A JPH0653309B2 (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ア−ク溶接の最適制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171178A JPS6171178A (ja) | 1986-04-12 |
| JPH0653309B2 true JPH0653309B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16309736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59193538A Expired - Fee Related JPH0653309B2 (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ア−ク溶接の最適制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653309B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020075791A1 (ja) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アーク溶接制御方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0478796B1 (en) * | 1990-04-17 | 1999-03-17 | Daihen Corporation | Mag arc-welding method and welding apparatus |
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