JPH07136766A - Stud welding method - Google Patents
Stud welding methodInfo
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- JPH07136766A JPH07136766A JP29068593A JP29068593A JPH07136766A JP H07136766 A JPH07136766 A JP H07136766A JP 29068593 A JP29068593 A JP 29068593A JP 29068593 A JP29068593 A JP 29068593A JP H07136766 A JPH07136766 A JP H07136766A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスタッド溶接方法に関
し、特にスタッド溶接のスタート方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stud welding method, and more particularly to a stud welding starting method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、スタッド溶接方法では、被溶接
材にスタッド棒の先端を接触させて溶接電源から電流を
流し、アークを発生させたのち、スタッド棒を所定距離
引上げて本アークを発生させ、所定時間該本アークを持
続して溶融プールを形成したのち、スタッド棒を該溶融
プールへ押込んでスタッド棒を被溶接材に溶接してい
る。2. Description of the Related Art Generally, in the stud welding method, the tip of a stud rod is brought into contact with the material to be welded, a current is supplied from a welding power source to generate an arc, and then the stud rod is pulled up for a predetermined distance to generate the main arc. After the main arc is maintained for a predetermined time to form a molten pool, the stud rod is pushed into the molten pool to weld the stud rod to the material to be welded.
【０００３】これら一連の動作はシーケンス制御により
行なわれるが、溶接電源側の制御とスタッド棒の押し、
引き側の制御は独立して別個に行なわれていた。These series of operations are carried out by sequence control, but control on the welding power source side and pushing of the stud rod,
The control on the pulling side was performed independently and separately.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】スタッド溶接のスター
トをうまく行うには溶接電源がオンになりアークが発生
した直後にスタッド棒を引上げることが重要である。し
かしながら溶接電源のスタートタイマーのバラつきやス
タッド棒先端と母材の接触不良等によりアークが発生以
前にスタッド棒が引き上げられるスタートミスが多発し
ていた。以上のようなスタートミスはスタッドガンを複
数個併設したスタッド溶接機の場合に多く発生した。こ
れは前のガンが溶接した時に、次のガンのスタッド棒が
母材への接触不良をおこしやすいためである。スタート
ミスをおこすと、スタッドガンはシーケンスに従い、所
定時間経過後、スタッド棒が被溶接材へ押込まれるが、
被溶接材には溶融プールが形成されてないので、スタッ
ド棒が被溶接材に衝突することになり、この瞬間に電流
が流れ、スタッド棒先端のアルミニューム材の突起が破
損し、このスタッド棒は再度使用することができなくな
る。このように、スタート溶接が不可能になるばかり
か、スタッド棒も破損する。In order to successfully start stud welding, it is important to pull up the stud rod immediately after the welding power source is turned on and an arc is generated. However, due to variations in the start timer of the welding power source and poor contact between the stud rod tip and the base metal, there were many start mistakes in which the stud rod was pulled up before the arc occurred. The above-mentioned start mistakes often occurred in the case of stud welding machines equipped with multiple stud guns. This is because the stud rod of the next gun is likely to cause poor contact with the base material when the previous gun is welded. If a start error occurs, the stud gun will follow the sequence and the stud rod will be pushed into the work piece after a specified time,
Since the molten pool is not formed in the material to be welded, the stud rod will collide with the material to be welded, and at this moment an electric current will flow, and the projection of the aluminum material at the tip of the stud rod will be damaged. Will not be able to be used again. Thus, not only is start welding impossible, but the stud rod is also damaged.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明はスタッド溶接に
おいて、スタッド棒の被溶接材への接触不良によるスタ
ートミスを防止することを目的とする。すなわち、本発
明はスタッド棒に接触検知の機能を具備せしめて上記目
的を達成しようとするもので、その要旨は被溶接材とス
タッド棒との間に設けた接触検知回路の電源に入力して
上記回路に電圧をかけ、次いで前記スタッド棒を被溶接
材へ移行せしめて、両者間における接触信号を検知し、
該接触信号が検知されたとき、前記接触検知用電源を溶
接用電源に切換えて溶接回路に電圧をかけ、被溶接材と
スタッド棒との間に流れる電流を検知した後、前記スタ
ッド棒を所定距離引上げて該スタッド棒と被溶接材の間
にアークを発生し、所定時間アークを持続して上記スタ
ッド棒と被溶接材との間に溶融プールを形成し、しかる
のち上記スタッド棒を該溶接プールに押込んで溶接を行
うところにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent start mistakes in stud welding due to poor contact of the stud rod with the material to be welded. That is, the present invention aims to achieve the above object by providing a stud rod with a function of contact detection, and its gist is to input it to a power source of a contact detection circuit provided between the material to be welded and the stud rod. A voltage is applied to the above circuit, then the stud rod is transferred to the material to be welded, and a contact signal between the two is detected,
When the contact signal is detected, the contact detection power source is switched to the welding power source, a voltage is applied to the welding circuit, and the current flowing between the material to be welded and the stud rod is detected, and then the stud rod is predetermined. The distance is raised to generate an arc between the stud rod and the material to be welded, the arc is maintained for a predetermined time to form a molten pool between the stud rod and the material to be welded, and then the stud rod is welded. It is being pushed into the pool for welding.
【０００６】[0006]
【作用】本発明はスタッド棒と被溶接材との間に溶接回
路と接触検知回路を設け、さらにそれぞれの回路に励
磁、非励磁を切換える切換リレーを設けることで溶接用
電源と接触検知用電源を切換えるようにしてスタッド棒
に接触検知機能を持たせたものである。これにより特別
な接触検知装置を設けずに確実にスタートを行うことが
できる。The present invention provides a welding power source and a contact detection power source by providing a welding circuit and a contact detection circuit between the stud rod and the material to be welded, and further providing a switching relay for switching between excitation and non-excitation in each circuit. The stud rod is provided with a contact detection function by switching between. As a result, the start can be reliably performed without providing a special contact detection device.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき更に
説明する。図１に本発明を実施する回路のブロックダイ
ヤグラフを示す。まず、溶接回路１について説明する。
スタッドガン２にセットされたスタッド棒３は制御装置
７によって被接触材Ｍへの押込み、引上げ操作が制御さ
れる。上記スタッド棒３はまた、連結板４を介してスタ
ッドガン内に設けられているポテンショメータ６の軸５
に連結されている。したがってスタッド棒３の動きはこ
のポテンショメータ６で検出される。すなわちポテンシ
ョメータ６には定電圧電源６−１が与えられているの
で、スタッド棒の動きは電圧値としてモニタリング装置
１１のＡ／Ｄ変換器１２のＣＨ1 に取込まれる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a circuit embodying the present invention. First, the welding circuit 1 will be described.
The stud rod 3 set on the stud gun 2 is controlled to be pushed into the contacted material M and pulled up by the control device 7. The stud rod 3 also has a shaft 5 of a potentiometer 6 provided in the stud gun through a connecting plate 4.
Are linked to. Therefore, the movement of the stud rod 3 is detected by the potentiometer 6. That is, since the potentiometer 6 is supplied with the constant voltage power source 6-1, the movement of the stud rod is taken into CH 1 of the A / D converter 12 of the monitoring device 11 as a voltage value.
【０００８】被溶接材Ｍとスタッド棒３の間にアークを
発生させるため溶接用電源８が前記被溶接材とスタッド
棒に連結されている。該溶接用電源のオン・オフは制御
装置７によって行われる。被溶接材とスタッドガンとの
間の回路にシャント９が設けられ、該シャントからアン
プ１０を介してアーク電流値がモニターリング装置１１
のＡ／Ｄ変換器１２のＣＨ2 に取込まれる。A welding power source 8 is connected to the material to be welded and the stud rod 3 to generate an arc between the material to be welded M and the stud rod 3. The controller 7 turns on and off the welding power source. A shunt 9 is provided in the circuit between the material to be welded and the stud gun, and the arc current value is monitored from the shunt 9 via the amplifier 10.
Is taken into CH 2 of the A / D converter 12 of.
【０００９】また、制御装置７はモニターリング装置１
１の入力出力ポート１４と連結されており、制御装置７
からの測定スタート信号が入力出力ポート１４に入る
と、中央演算装置１３を介してモニターリングが開始さ
れる。次に、接触検知回路１５について説明する。スタ
ッド棒３と被溶接材Ｍとの間に接触検知回路１５を設
け、該回路に接触検知用電源１６と抵抗１８を設ける。
リレー接点１９−ｂは溶接回路のリレー接点１９−ａと
連動し、リレーが非励磁のとき、リレー接点１９−ｂは
導通し前記電源１６がスタッド棒と被溶接材にかけられ
ることになる。１７はフォトカプラで、スタッド棒の被
溶接材への接触を信号として入力出力ポート１４に入力
する。１７−１は定電圧電源でフォトカプラ１７に電流
を流す。Further, the control device 7 is a monitoring device 1.
1 is connected to the input / output port 14 and is connected to the controller 7
When the measurement start signal from (1) enters the input / output port 14, monitoring is started via the central processing unit 13. Next, the contact detection circuit 15 will be described. A contact detection circuit 15 is provided between the stud rod 3 and the material to be welded M, and a contact detection power supply 16 and a resistor 18 are provided in the circuit.
The relay contact 19-b is interlocked with the relay contact 19-a of the welding circuit, and when the relay is de-excited, the relay contact 19-b becomes conductive and the power source 16 is applied to the stud rod and the material to be welded. Reference numeral 17 is a photocoupler for inputting the contact of the stud rod to the material to be welded to the input / output port 14 as a signal. Reference numeral 17-1 is a constant voltage power source for supplying a current to the photocoupler 17.
【００１０】以上の装置および回路において、制御装置
７の指令で接触検知用電源１６が入力され、接触検知用
回路に電圧がかゝる。さらにスタッドガン制御装置への
指令でスタッド棒３が極限まで引上げた後被溶接材Ｍへ
接触するまで引き下げられる。被溶接材Ｍに接触する
と、抵抗１８を通じて電流が流れる。この電流によって
フォトカプラ１７がオンになり入力出力ポート１４に電
流が流れ、該入力出力ポート１４から中央演算器１３を
介してＡ／Ｄ変換器１２においてスタッド棒３が被溶接
材に接触したことを検知し、スタッド棒の引下げ移動は
停止する。このようにスタッド棒の接触が確認されたの
ち、制御装置７の指令で溶接用電源８が入力されるとと
もにリレーが励磁され、接点１９−ａは導通し、これと
同時にリレー接点１９−ｂが開放され溶接用電源８によ
る電圧がスタッド棒と被溶接材Ｍとの間にかゝる。スタ
ッド棒は被溶接材に接触しているので溶接回路１に電流
が流れる。この電流はシャント９を通じてＡ／Ｄ変換器
１２で検出される。In the above devices and circuits, the contact detection power supply 16 is input in response to a command from the control device 7, and a voltage is applied to the contact detection circuit. Further, according to a command to the stud gun control device, the stud rod 3 is pulled up to the maximum and then lowered until it comes into contact with the workpiece M. When coming into contact with the material to be welded M, a current flows through the resistor 18. The photocoupler 17 is turned on by this current and a current flows through the input / output port 14, and the stud rod 3 comes into contact with the material to be welded in the A / D converter 12 from the input / output port 14 through the central processing unit 13. Is detected, the pull-down movement of the stud bar stops. After the contact of the stud rod is confirmed in this way, the welding power source 8 is input and the relay is excited by the command of the control device 7, and the contact 19-a becomes conductive, and at the same time, the relay contact 19-b becomes When the welding power source 8 is released, the voltage is applied between the stud rod and the material M to be welded. Since the stud rod is in contact with the material to be welded, a current flows through the welding circuit 1. This current is detected by the A / D converter 12 through the shunt 9.
【００１１】以上のように、スタッド棒の接触と溶接電
流が検出されたとき、スタッド棒の引上げが開始される
のである。スタッドガンを複数個セットしたスタッド溶
接機を用いる場合は、各スタッドガン毎に上記の２つの
電気回路を設け、ガン１個毎のスタッド棒の接触と溶接
電流が検出されたとき、スタッド棒を引上げて本アーク
を発生させ、順次溶接を行う。As described above, when the contact of the stud rod and the welding current are detected, the pulling up of the stud rod is started. When using a stud welder with multiple stud guns set up, the above two electric circuits are provided for each stud gun, and the stud bars are connected when the contact and welding current of the stud of each gun are detected. The main arc is generated by pulling up and welding is performed sequentially.
【００１２】上記の装置による溶接スタートは図２のフ
ローチャートに示す手順で行われる。すなわち、（１）
スタッド棒をクランプする（２）スタッド棒を上限まで
引上げる（３）スタッド棒を被溶接側へ引下げる（４）
被溶接材にスタッド棒が接触していることを確認する
（５）スタッド棒の接触信号が得られないとき、警報信
号を発し、オペレータが被溶接材の表面を検査し、再度
スタッド棒を引下げ、接触信号を確認する。以上で運転
準備が完了する。The start of welding by the above-mentioned apparatus is performed by the procedure shown in the flow chart of FIG. That is, (1)
Clamp the stud rod (2) Pull the stud rod up to the upper limit (3) Pull the stud rod toward the welded side (4)
Confirm that the stud rod is in contact with the work piece. (5) When the stud rod contact signal cannot be obtained, an alarm signal is issued and the operator inspects the surface of the work piece and pulls down the stud rod again. , Check the contact signal. This completes the operation preparation.
【００１３】次に、（６）溶接用電源を入力する（７）
溶接電流の立上を確認する（８）スタッド棒を引上げる
（９）所望のアーク時間をタイマーで決定する（１０）
スタッド棒を押込む。以上でスタッド溶接が終了する。Next, (6) input welding power source (7)
Confirm rise of welding current (8) Pull up stud rod (9) Determine desired arc time with timer (10)
Push in the stud rod. This completes the stud welding.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スタッド
棒を利用してスタッド棒の接触を検知することができる
ので別の接触検知手段を不要とし、さらに、スタッド棒
の接触を検知すると同時に溶接スタートを可能とするの
で、作業上極めて能率的であり、しかも確実にスタート
することができるので、特に多スタッドガン溶接機にお
けるスタッド溶接作業に多大な効果を発揮する。As described above, according to the present invention, since the contact of the stud rod can be detected by utilizing the stud rod, another contact detecting means is unnecessary, and further, the contact of the stud rod can be detected. Since welding can be started at the same time, it is extremely efficient in terms of work and can be started reliably, which is extremely effective especially for stud welding work in a multi-stud gun welder.
【図１】本発明の実施例のブロックダイヤグラフであ
る。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
１…溶接回路 ２…スタッドガン ３…スタッド棒 ４…連結板 ５…軸 ６…ポテンショメータ ７…スタッドガン制御装置 ８…溶接用電源 ９…シャント １０…アンプ １１…モニターリング装置 １２…Ａ／Ｄ変換器 １３…中央演算装置 １４…入力出力ポート １５…接触検知回路 １６…接触検知用電源 １７…フォトカプラ １８…抵抗 １９−ａ，１９−ｂ…切換リレー接点 Ｍ…被溶接材 1 ... Welding circuit 2 ... Stud gun 3 ... Stud rod 4 ... Connecting plate 5 ... Shaft 6 ... Potentiometer 7 ... Stud gun control device 8 ... Welding power supply 9 ... Shunt 10 ... Amplifier 11 ... Monitoring device 12 ... A / D conversion Device 13 ... Central processing unit 14 ... Input / output port 15 ... Contact detection circuit 16 ... Contact detection power supply 17 ... Photocoupler 18 ... Resistor 19-a, 19-b ... Switching relay contact M ... Welded material
Claims (1)
触検知回路の電源に入力して上記回路に電圧をかけ、次
いで前記スタッド棒を被溶接材へ移行せしめて両者間に
おける接触信号を検知し、該接触信号が検知されたと
き、前記接触検知用電源を溶接用電源に切換えて溶接回
路に電圧をかけ、被溶接材とスタッド棒との間に流れる
電流を検知した後、前記スタッド棒を所定距離引上げて
該スタッド棒と被溶接材の間にアークを発生し、所定時
間アークを持続して上記スタッド棒と被溶接材との間に
溶融プールを形成し、しかるのち上記スタッド棒を該溶
融プールに押込んで溶接を行うことを特徴とするスタッ
ド溶接方法。1. A power source of a contact detection circuit provided between a material to be welded and a stud rod, a voltage is applied to the circuit, and then the stud rod is transferred to the material to be welded to thereby generate a contact signal between them. When the contact signal is detected, the contact detection power supply is switched to the welding power supply to apply a voltage to the welding circuit, and after detecting the current flowing between the workpiece and the stud rod, The stud rod is pulled up by a predetermined distance to generate an arc between the stud rod and the material to be welded, and the arc is maintained for a predetermined time to form a molten pool between the stud rod and the material to be welded. A stud welding method characterized in that a rod is pushed into the molten pool for welding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29068593A JP2815300B2 (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Stud welding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29068593A JP2815300B2 (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Stud welding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136766A true JPH07136766A (en) | 1995-05-30 |
| JP2815300B2 JP2815300B2 (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=17759181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29068593A Expired - Fee Related JP2815300B2 (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Stud welding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815300B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1468773A2 (en) * | 2003-04-18 | 2004-10-20 | Newfrey LLC | Stud welding gun with stud detection system |
| EP1595635A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-16 | Newfrey LLC | Arc stud welding device and method for securely welding a stud to a deformable component |
| US8502106B2 (en) * | 2006-05-15 | 2013-08-06 | Illinois Tool Works Inc. | Welding system and method having power controller with workpiece sensor |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP29068593A patent/JP2815300B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1468773A2 (en) * | 2003-04-18 | 2004-10-20 | Newfrey LLC | Stud welding gun with stud detection system |
| EP1468773A3 (en) * | 2003-04-18 | 2005-06-15 | Newfrey LLC | Stud welding gun with stud detection system |
| US6998564B2 (en) | 2003-04-18 | 2006-02-14 | Newfrey Llc | Stud welding gun with stud detection system |
| EP1595635A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-16 | Newfrey LLC | Arc stud welding device and method for securely welding a stud to a deformable component |
| US7170026B2 (en) | 2004-05-11 | 2007-01-30 | Newfrey Llc | Arc stud welding device and method |
| US8502106B2 (en) * | 2006-05-15 | 2013-08-06 | Illinois Tool Works Inc. | Welding system and method having power controller with workpiece sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2815300B2 (en) | 1998-10-27 |
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Legal Events
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