JPH0747210B2 - 直流溶接装置における消耗電極の送給制御方法 - Google Patents
直流溶接装置における消耗電極の送給制御方法Info
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- JPH0747210B2 JPH0747210B2 JP61044200A JP4420086A JPH0747210B2 JP H0747210 B2 JPH0747210 B2 JP H0747210B2 JP 61044200 A JP61044200 A JP 61044200A JP 4420086 A JP4420086 A JP 4420086A JP H0747210 B2 JPH0747210 B2 JP H0747210B2
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- Japan
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- consumable electrode
- circuit
- short
- arc
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は消耗電極と溶接母材との間で短絡とアーク発生
とを繰り返す消耗電極式直流アーク溶接方法のための直
流溶接装置における消耗電極の送給制御方法に関するも
のである。
とを繰り返す消耗電極式直流アーク溶接方法のための直
流溶接装置における消耗電極の送給制御方法に関するも
のである。
（従来の技術） 短絡とアーク発生とを繰り返す消耗電極式直流アーク溶
接方法に用いる従来の定電圧特性の直流溶接電源と設定
された一定速度の消耗電極の送給方法は第２図のように
移行過程を示しており、１は消耗電極、14は消耗電極の
先端に形成される溶滴、３は溶接母材、２はアークであ
る。第２図（ａ）は消耗電極１の先端よりアーク発生状
態、同（ｂ）は消耗電極１の先端がアーク２によって溶
融して溶滴14が成長する状態、同（ｃ）は溶滴14が溶接
母材３と接触した短絡状態、同（ｄ）は溶滴14が溶接母
材３側へ移行して溶滴14がくびれた短絡時状態、同
（ｅ）は短絡が破れてアーク２が発生した状態、同
（ｆ）はくびれた溶滴14が、ちぎれてスパッタ15が発生
した状態を示し（ａ）〜（ｆ）の過程が繰り返される。
接方法に用いる従来の定電圧特性の直流溶接電源と設定
された一定速度の消耗電極の送給方法は第２図のように
移行過程を示しており、１は消耗電極、14は消耗電極の
先端に形成される溶滴、３は溶接母材、２はアークであ
る。第２図（ａ）は消耗電極１の先端よりアーク発生状
態、同（ｂ）は消耗電極１の先端がアーク２によって溶
融して溶滴14が成長する状態、同（ｃ）は溶滴14が溶接
母材３と接触した短絡状態、同（ｄ）は溶滴14が溶接母
材３側へ移行して溶滴14がくびれた短絡時状態、同
（ｅ）は短絡が破れてアーク２が発生した状態、同
（ｆ）はくびれた溶滴14が、ちぎれてスパッタ15が発生
した状態を示し（ａ）〜（ｆ）の過程が繰り返される。
スパッタが発生するのは溶滴が消耗電極先端で大きく成
長して溶接母材と短絡した瞬間や、溶滴が電磁的ピンチ
力によって消耗電極先端からスパッタとなって、とびち
ることが報告されている。特に消耗電極よりの溶滴が溶
接母材と短絡した瞬間には第３図に示すように溶接電圧
はきわめて低くなり、逆に溶接電流がサージ波形のごと
く最大となる。この時のエネルギーにより消耗電極先端
の溶滴を吹きとばしてスパッタを発生させる。この場合
の消耗電極はあらかじめ設定された一定速度にて連続的
に送給されるために溶接母材と溶滴が短絡した瞬間に発
生する溶接電流の最大値のためさらに助長され、スパッ
タを多発生させるという問題を生じている。
長して溶接母材と短絡した瞬間や、溶滴が電磁的ピンチ
力によって消耗電極先端からスパッタとなって、とびち
ることが報告されている。特に消耗電極よりの溶滴が溶
接母材と短絡した瞬間には第３図に示すように溶接電圧
はきわめて低くなり、逆に溶接電流がサージ波形のごと
く最大となる。この時のエネルギーにより消耗電極先端
の溶滴を吹きとばしてスパッタを発生させる。この場合
の消耗電極はあらかじめ設定された一定速度にて連続的
に送給されるために溶接母材と溶滴が短絡した瞬間に発
生する溶接電流の最大値のためさらに助長され、スパッ
タを多発生させるという問題を生じている。
この様に従来の直流溶接電源の消耗電極送給方法ではス
パッタの発生が多く溶着効率の低下や付着したスパッタ
の除去作業を必要とするなどの溶接作業の能率低下と共
に、ちびったスッパタが溶接トーチのシールドノズルに
付着してシールドガスの流れを阻害し溶接部の機械的性
能の劣化を引き起こすなどの問題点を生じていた。
パッタの発生が多く溶着効率の低下や付着したスパッタ
の除去作業を必要とするなどの溶接作業の能率低下と共
に、ちびったスッパタが溶接トーチのシールドノズルに
付着してシールドガスの流れを阻害し溶接部の機械的性
能の劣化を引き起こすなどの問題点を生じていた。
これらの問題点を改良するために溶滴が溶接母材に短絡
する前後において直流溶接電源の出力電圧を低下せしめ
てスパッタ発生量を減少せしめる方法、あるいは溶接電
流出力をアナログ的に制御することによってスパッタ発
生量を減少せしめる方法が提案された。たとえば、特開
昭60−130469号、特開昭60−145277号、特開昭60−1452
78号、特開昭60−133977号の各公報に提案されている。
する前後において直流溶接電源の出力電圧を低下せしめ
てスパッタ発生量を減少せしめる方法、あるいは溶接電
流出力をアナログ的に制御することによってスパッタ発
生量を減少せしめる方法が提案された。たとえば、特開
昭60−130469号、特開昭60−145277号、特開昭60−1452
78号、特開昭60−133977号の各公報に提案されている。
しかしながら、前記提案については電気回路的に複雑と
なり、また短絡時間が溶接現像的に１回/3〜10（msec）
となるために直流溶接電源の出力応答を早くする必要が
あり、たとえばトランジスターによるインバータ電源と
それに見合った制御回路を必要とするため、ますます煩
雑化する方向にあった。
なり、また短絡時間が溶接現像的に１回/3〜10（msec）
となるために直流溶接電源の出力応答を早くする必要が
あり、たとえばトランジスターによるインバータ電源と
それに見合った制御回路を必要とするため、ますます煩
雑化する方向にあった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記の問題点を鑑み消耗電極が溶接母材に短絡
する直前に消耗電極の送給を瞬間的に停止させてスパッ
タ発生量を最小減にとどめるとともに平坦なビード形状
を得るようにした簡易制御方法の直流溶接装置における
消耗電極の送給制御方法を提供するものである。
する直前に消耗電極の送給を瞬間的に停止させてスパッ
タ発生量を最小減にとどめるとともに平坦なビード形状
を得るようにした簡易制御方法の直流溶接装置における
消耗電極の送給制御方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は消耗電極と溶接母材との間で短絡アーク
の繰り返しを有する短絡移行アーク溶接法において、溶
接電圧または溶接電流の変化を検知し、該変化と時間と
の関係を微分回路によって短絡の予知信号として出力
し、該予知信号と基準信号の差が所定値以上になった時
で、かつ溶滴が溶接母材に移行し短絡が生じる直前に消
耗電極の送給を停止させて、再アーク発生時には該消耗
電極の送給を再び行うことを特徴とする直流溶接装置に
おける消耗電極の送給制御方法にある。
の繰り返しを有する短絡移行アーク溶接法において、溶
接電圧または溶接電流の変化を検知し、該変化と時間と
の関係を微分回路によって短絡の予知信号として出力
し、該予知信号と基準信号の差が所定値以上になった時
で、かつ溶滴が溶接母材に移行し短絡が生じる直前に消
耗電極の送給を停止させて、再アーク発生時には該消耗
電極の送給を再び行うことを特徴とする直流溶接装置に
おける消耗電極の送給制御方法にある。
以下本発明について説明する。
（作用） 第１図は上述の直流溶接装置における消耗電極の送給制
御方法を行う制御装置の構成の一例を示したものであ
り、アーク２より入力している溶接電圧値または、シャ
ント13より入力している溶接電流値は検知回路７に接続
されこの検知回路７の出力は微分回路10に接続され、こ
の微分回路10の出力が、基準回路９よりの出力と比較さ
れるため比較回路８に接続され、この比較回路８の出力
端子は増幅器11に入力され、この増幅器11の出力端子
が、消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12に接続
され、また直流溶接電源６と消耗電極送給モータ４の中
間に該消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12が接
続されている。
御方法を行う制御装置の構成の一例を示したものであ
り、アーク２より入力している溶接電圧値または、シャ
ント13より入力している溶接電流値は検知回路７に接続
されこの検知回路７の出力は微分回路10に接続され、こ
の微分回路10の出力が、基準回路９よりの出力と比較さ
れるため比較回路８に接続され、この比較回路８の出力
端子は増幅器11に入力され、この増幅器11の出力端子
が、消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12に接続
され、また直流溶接電源６と消耗電極送給モータ４の中
間に該消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12が接
続されている。
次に上記の制御装置の動作を説明する。
直流溶接電源６から消耗電極１と溶接母材３との間に溶
接電圧、溶接電流が供給され、消耗電極１と溶接母材３
との間で短絡とアーク発生が交互に繰り返して消耗電極
式アーク溶接が行われる。
接電圧、溶接電流が供給され、消耗電極１と溶接母材３
との間で短絡とアーク発生が交互に繰り返して消耗電極
式アーク溶接が行われる。
検知回路７はアーク２によって発生する溶接電圧値また
はシャント13によって発生する溶接電流値を入力信号源
として消耗電極１と溶接母材３との間が、短絡および再
アークによるものかを確認して、この出力の変化と時間
の関係を微分回路10によって入力信号の微小変化を敏感
にとらえると共に瞬間に出力して近似的に予知信号とし
ての信号を、基準回路９の基準信号とを比較回路８によ
って両者の差が所定値未満か以上かを比較し、ON−OFF
信号出力とし、この信号を増幅回路11によって増幅し
て、消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12を動作
させる。該消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12
は増幅器11より信号が入力されない時は、直流溶接電源
６よりの出力電力が、消耗電極送給モータ４に接続され
る電気回路となり、該消耗電極送給モータ４は駆動され
る。消耗電極送給モータ４の駆動によりリール５から消
耗電極１が繰り出される。また増幅器11よりの信号が入
力された時は直流溶接電源６よりの出力電力が、切断さ
れた電気回路となり、同時に該消耗電極送給モータ４の
入力端子が、電気回路的に短絡させる回路方式のより慣
性のない瞬間停止をさせることができる。この瞬間停止
はメカニカルなブレーキ方式でもよい。以上の動作によ
って消耗電極送給モータ４をON−OFF動作させて消耗電
極１の送給速度を短絡と再アークに一致させて間欠的に
送給させる。
はシャント13によって発生する溶接電流値を入力信号源
として消耗電極１と溶接母材３との間が、短絡および再
アークによるものかを確認して、この出力の変化と時間
の関係を微分回路10によって入力信号の微小変化を敏感
にとらえると共に瞬間に出力して近似的に予知信号とし
ての信号を、基準回路９の基準信号とを比較回路８によ
って両者の差が所定値未満か以上かを比較し、ON−OFF
信号出力とし、この信号を増幅回路11によって増幅し
て、消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12を動作
させる。該消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路12
は増幅器11より信号が入力されない時は、直流溶接電源
６よりの出力電力が、消耗電極送給モータ４に接続され
る電気回路となり、該消耗電極送給モータ４は駆動され
る。消耗電極送給モータ４の駆動によりリール５から消
耗電極１が繰り出される。また増幅器11よりの信号が入
力された時は直流溶接電源６よりの出力電力が、切断さ
れた電気回路となり、同時に該消耗電極送給モータ４の
入力端子が、電気回路的に短絡させる回路方式のより慣
性のない瞬間停止をさせることができる。この瞬間停止
はメカニカルなブレーキ方式でもよい。以上の動作によ
って消耗電極送給モータ４をON−OFF動作させて消耗電
極１の送給速度を短絡と再アークに一致させて間欠的に
送給させる。
本発明は上述のように溶滴が溶接母材に移行し短絡する
瞬間を検知し、微分回路の予知信号によって消耗電極送
給停止時間の遅れをキャンセルして実際に短絡が始まっ
た時には消耗電極の送給を停止させるため溶滴が小さい
状態のまま安定して消耗電極より脱落して溶接母材に移
行するためにスパッタの発生はきわめて少なくなる。ま
たスパッタが発生してもスパッタの粒度が小さいため熱
容量が少なく囲りの溶接母材をはじめ溶接トーチなどに
溶着せず作業的にも、またガスシールド性も改善され
た。この時の溶接電流、溶接電圧の波形を第４図に示
す。
瞬間を検知し、微分回路の予知信号によって消耗電極送
給停止時間の遅れをキャンセルして実際に短絡が始まっ
た時には消耗電極の送給を停止させるため溶滴が小さい
状態のまま安定して消耗電極より脱落して溶接母材に移
行するためにスパッタの発生はきわめて少なくなる。ま
たスパッタが発生してもスパッタの粒度が小さいため熱
容量が少なく囲りの溶接母材をはじめ溶接トーチなどに
溶着せず作業的にも、またガスシールド性も改善され
た。この時の溶接電流、溶接電圧の波形を第４図に示
す。
（実施例） 従来方法の短絡とアークを繰り返している時の溶接電圧
値、溶接電流値の変動状態は例えば、下向突合せ姿勢、
CO2ガスシールド、ワイヤ径1.2（mmφ）における溶接条
件30（Ｖ）200（Ａ）と設定した場合、第３図のような
波形となり、10〜20（Ｖ）、50〜100（Ａ）程度の幅の
変動波形であったが、本発明の方法によれば第４図のよ
うな波形で５〜10（Ｖ）、10〜30（Ａ）程度の幅の変動
波形となり、また溶接トーチに溶着するスパッタの量は
従来と比較して1/3〜1/2程度に低減された。
値、溶接電流値の変動状態は例えば、下向突合せ姿勢、
CO2ガスシールド、ワイヤ径1.2（mmφ）における溶接条
件30（Ｖ）200（Ａ）と設定した場合、第３図のような
波形となり、10〜20（Ｖ）、50〜100（Ａ）程度の幅の
変動波形であったが、本発明の方法によれば第４図のよ
うな波形で５〜10（Ｖ）、10〜30（Ａ）程度の幅の変動
波形となり、また溶接トーチに溶着するスパッタの量は
従来と比較して1/3〜1/2程度に低減された。
（発明の効果） 以上説明したように本発明においては消耗電極と溶接母
材との間で短絡とアーク発生を交互に繰り返す消耗電極
式アーク溶接法において、溶滴が短絡する直前に検知回
路と微分回路によって、消耗電極の送給速度を停止させ
ることによって消耗電極先端に出来る溶滴が小さいまま
安定して溶接母材に移行することにより、スパッタの発
生が少なく、またスパッタが発生しても該スパッタの粒
度が小さいため熱容量が少なく、溶接トーチ等に溶着せ
ず、ガスシールド制に影響をあたえないため溶接部の欠
陥もなく、溶接作業性も改善された。
材との間で短絡とアーク発生を交互に繰り返す消耗電極
式アーク溶接法において、溶滴が短絡する直前に検知回
路と微分回路によって、消耗電極の送給速度を停止させ
ることによって消耗電極先端に出来る溶滴が小さいまま
安定して溶接母材に移行することにより、スパッタの発
生が少なく、またスパッタが発生しても該スパッタの粒
度が小さいため熱容量が少なく、溶接トーチ等に溶着せ
ず、ガスシールド制に影響をあたえないため溶接部の欠
陥もなく、溶接作業性も改善された。
第１図は本発明の直流溶接装置における消耗電極の送給
制御方法を行う制御装置の構成を示すブロック図、第２
図（ａ）〜（ｆ）は消耗電極が溶接母材に溶滴が移行す
る過程を示す図、第３図は従来の直流溶接装置を用いた
ときの溶接電流と溶接電圧の波形図、第４図は本発明の
直流溶接装置における消耗電極の送給制御方法にて行っ
たときの溶接電流と溶接電圧の波形図である。 １……消耗電極、２……アーク、３……溶接母材、４…
…消耗電極送給モータ、５……消耗電極リール、６……
直流溶接電源、７……検知回路、８……比較回路、９…
…基準回路、10……微分回路、11……増幅回路、12……
消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路、13……シャ
ント、14……溶滴、15……スパッタ。
制御方法を行う制御装置の構成を示すブロック図、第２
図（ａ）〜（ｆ）は消耗電極が溶接母材に溶滴が移行す
る過程を示す図、第３図は従来の直流溶接装置を用いた
ときの溶接電流と溶接電圧の波形図、第４図は本発明の
直流溶接装置における消耗電極の送給制御方法にて行っ
たときの溶接電流と溶接電圧の波形図である。 １……消耗電極、２……アーク、３……溶接母材、４…
…消耗電極送給モータ、５……消耗電極リール、６……
直流溶接電源、７……検知回路、８……比較回路、９…
…基準回路、10……微分回路、11……増幅回路、12……
消耗電極送給モータ用ブレーキ付切替回路、13……シャ
ント、14……溶滴、15……スパッタ。
Claims (1)
- 【請求項１】消耗電極と溶接母材との間で短絡とアーク
の繰り返しを有する短絡移行アーク溶接法において、溶
接電圧または溶接電流の変化を検知し、該変化と時間と
の関係を微分回路によって短絡の予知信号として出力
し、該予知信号と基準信号の差が所定値以上になった時
で、かつ溶滴が溶接母材に移行し短絡が生じる直前に消
耗電極の送給を停止させて、再アーク発生時には該消耗
電極の送給を再び行うことを特徴とする直流溶接装置に
おける消耗電極の送給制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044200A JPH0747210B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 直流溶接装置における消耗電極の送給制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044200A JPH0747210B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 直流溶接装置における消耗電極の送給制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203673A JPS62203673A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0747210B2 true JPH0747210B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=12684927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61044200A Expired - Lifetime JPH0747210B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 直流溶接装置における消耗電極の送給制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747210B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9162321B2 (en) | 2010-03-24 | 2015-10-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser welding method and laser welding apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110995107B (zh) * | 2019-12-30 | 2024-02-02 | 元力(天津)科技有限公司 | 基于数值跟踪的电机控制方法及系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710522B2 (ja) * | 1972-07-22 | 1982-02-26 | ||
| JPS533984B2 (ja) * | 1974-07-18 | 1978-02-13 | ||
| JPS60145278A (ja) * | 1984-01-06 | 1985-07-31 | Kobe Steel Ltd | 溶接電源の出力制御方法 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61044200A patent/JPH0747210B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9162321B2 (en) | 2010-03-24 | 2015-10-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser welding method and laser welding apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62203673A (ja) | 1987-09-08 |
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