JPH1110334A - Method for controlling input heat during pushing in stud welding - Google Patents

Method for controlling input heat during pushing in stud welding

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JPH1110334A
JPH1110334A JP18740397A JP18740397A JPH1110334A JP H1110334 A JPH1110334 A JP H1110334A JP 18740397 A JP18740397 A JP 18740397A JP 18740397 A JP18740397 A JP 18740397A JP H1110334 A JPH1110334 A JP H1110334A
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JP
Japan
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welding
stud
average value
voltage
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP18740397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ishii
博幸 石井
Shinya Okamoto
真也 岡本
Shoji Harada
章二 原田
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Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1110334A publication Critical patent/JPH1110334A/en
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  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the welded quality by pushing a stud after generating arc between welding materials, comparing a welding current average value or an electric resistance average value at the time of conducting in the short circuit and the setting reference value and executing the inlet heat control. SOLUTION: A welding voltage detecting circuit VC and a welding current detecting circuit IC, between the terminals in a welding current output circuit 15 of a welding current electric source device 1, or a CPU in a welding control device 3, are arranged to enable the treatments of the detected voltage and the current values. At the time of executing the inlet heat control, firstly, the stud 18 as a reference is pulled up after abutting on the welding material 14, and after generating the arc between the welding materials 14, the stud 18 is pushed for a prescribed time and the welding voltage average value V2a and the welding current average value I2a during conducting in the short circuit are detected, and the electric resistance value Rav= V2a/I2a is calculated and made to the reference value. During the actual operation, the welding voltage average value V2e and the welding current average value I2c are detected with the same method, and the electric resistance value Rav2 is calculated by these values and compared with the reference electric resistance value Rav to control the inlet heat.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スタッド溶接のス
タッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にス
タッドを被溶接材に押しつけて短絡させ、短絡電流通電
中に溶接電圧平均値を検出してスタッドの押し込み期間
の入熱を管理する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for generating an arc by pulling up a stud in a stud welding, pressing the stud against a material to be welded after a predetermined time to short-circuit, and detecting an average welding voltage during a short-circuit current. The present invention relates to a method for managing heat input during a stud pressing period.

【0002】[0002]

【従来の技術】スタッド溶接の仕上がり外観、溶込量等
の品質を判定する方法として、ずっと以前から、作業員
が溶接したスタッドを目視によって外観検査をし、ハン
マーで打撃する曲げ試験等によって、溶接継手の品質を
判定してきたが、外観検査だけでは溶接継手の品質を正
確に判定することができないし、またハンマーで溶接し
たスタッドを打撃する曲げ試験は、過大な労力を要する
だけでなく破壊試験であるために、これらを改良する従
来技術として、次のような品質判定方法が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art As a method of judging the quality of a finished appearance, penetration amount, and the like of stud welding, a worker has performed a visual inspection of a stud welded by a worker, and a bending test of hitting with a hammer has been performed. We have judged the quality of welded joints, but we cannot judge the quality of welded joints accurately by visual inspection alone, and the bending test that strikes studs welded with a hammer requires not only excessive labor but also destruction The following quality judgment methods have been proposed as conventional techniques for improving these tests because they are tests.

【0004】溶接品質を確保するためには、所要の入熱
を得ることが重要であり、もし溶接条件が適正でなく所
要の入熱を得ることができない場合、例えば、溶接電流
が適正値よりも大きい場合、引き上げ距離が短い場合又
は溶接姿勢が不良の場合は、ア−ク発生中にスタッドの
溶融面が被溶接材の溶融プールに接触して短絡が発生す
る。この短絡が頻繁に発生すると、ア−ク電圧が十分に
継続しないために入熱不足となって、押し込み中に所要
の押し込み量だけ押し込むことができなくなり溶接不良
となる。そこで、所要の入熱が得られているかどうかを
確認するために、スタッド保持期間中の溶接電流と溶接
電圧とを常時監視しなければならない。
[0004] In order to ensure welding quality, it is important to obtain required heat input. If welding conditions are not appropriate and the required heat input cannot be obtained, for example, the welding current may be lower than an appropriate value. If the pulling distance is short, or if the welding position is poor, the molten surface of the stud contacts the molten pool of the material to be welded during arcing, causing a short circuit. If this short-circuit frequently occurs, the arc voltage does not continue sufficiently, resulting in insufficient heat input, making it impossible to push the required amount of pushing during pushing, resulting in poor welding. Therefore, in order to check whether the required heat input is obtained, the welding current and the welding voltage during the stud holding period must be constantly monitored.

【0008】特開昭61−242766の技術は、電磁
オシログラフを使用して溶接電流及び溶接電圧、特に溶
接終了時の押込み中の短絡電流を測定記録して、品質判
定を行っている。
In the technique of Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-242766, quality is determined by measuring and recording a welding current and a welding voltage, particularly a short-circuit current during indentation at the end of welding, using an electromagnetic oscillograph.

【0010】溶接電圧を監視する方法として、検出され
た溶接電圧波形及び溶接電流波形をモニタ−装置等によ
って常時監視する方法があるが、作業者が常時監視しな
ければならない。このモニタ−装置自体は大型であるの
で、建設現場等の溶接位置が頻繁に移動するときは、溶
接位置に応じて移動しなければならないために作業性を
低下させる。またモニタ−装置は高価であり、頻繁に移
動すると故障の原因ともなる。
As a method for monitoring the welding voltage, there is a method in which the detected welding voltage waveform and welding current waveform are constantly monitored by a monitor device or the like, but the operator must constantly monitor the waveform. Since the monitor device itself is large, when the welding position at a construction site or the like frequently moves, it must be moved in accordance with the welding position, thereby reducing workability. Also, the monitor device is expensive, and if it moves frequently, it may cause a failure.

【0012】スタッド溶接の用途として、建築工事、建
設工事等において、H型鋼、I型鋼等の鉄骨を組み立て
た構築物に鋼板を配設し、鉄骨上に鋼板(デッキプレー
ト)をスタッド溶接で固定する薄板貫通溶接がある。図
1は、鉄骨上に鋼板を配設したときに、鋼板が波打ち、
鉄骨と鋼板との間に隙間(クリアランス)が生じている
状態を示す鉄骨・鋼板位置関係図である。同図におい
て、鉄骨21上に鋼板22を配設したときに、鋼板の板
厚Dpが例えば、1. 2[mm]のような薄板のときは、
鋼板22が波打ち、鉄骨21と鋼板22との間に隙間
(クリアランス)Dcが生じる。
[0012] As an application of stud welding, a steel plate is disposed on a structure in which steel frames such as H-shaped steel and I-shaped steel are assembled in a building work, a construction work, and the like, and the steel plate (deck plate) is fixed on the steel frame by stud welding. There is thin plate penetration welding. Figure 1 shows that when a steel plate is placed on a steel frame,
It is a steel-frame and steel plate positional relationship figure which shows the state which has produced the clearance gap (clearance) between a steel frame and a steel plate. In the figure, when the steel plate 22 is disposed on the steel frame 21 and the thickness Dp of the steel plate is a thin plate such as 1.2 [mm], for example,
The steel plate 22 undulates, and a gap (clearance) Dc is generated between the steel frame 21 and the steel plate 22.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】図2は、鉄骨と鋼板と
の間に隙間があるときの鋼板とスタッド先端との位置関
係を示す鋼板・スタッド位置関係図である。同図(A)
は、スタッド溶接開始直後のスタッド18の先端が鋼板
22に接触した状態を示す溶接開始位置関係図であっ
て、スタッド18の先端が鋼板22に接触した位置を基
準点Pとする。同図(B)は、スタッド先端を引き上げ
てアークを発生させている状態を示すアーク発生位置関
係図であって、スタッド先端は同図(A)の基準点Pか
ら引き上げ距離Duだけ引き上げられた位置にある。
FIG. 2 is a steel plate / stud positional relationship diagram showing the positional relationship between the steel plate and the stud tip when there is a gap between the steel frame and the steel plate. Figure (A)
Is a welding start positional relationship diagram showing a state in which the tip of the stud 18 is in contact with the steel plate 22 immediately after the start of the stud welding, and the position where the tip of the stud 18 is in contact with the steel plate 22 is defined as a reference point P. FIG. 6B is an arcing positional relationship diagram showing a state in which an arc is generated by pulling up the tip of the stud. The tip of the stud has been pulled up from the reference point P in FIG. In position.

【0015】同図(C)は、溶接開始時から予め設定し
た時間が経過した後に、スタッドを押し込む指令を出し
て、スタッド先端を押し込んで短絡させた状態を示す短
絡位置関係図であって、スタッド先端は同図(A)の基
準点Pから押し込み距離Ddだけ押し込まれた位置にあ
る。同図(D)は、溶接開始時から溶接終了時までのス
タッド18の先端位置の時間的経過を示す図であって、
縦軸がスタッド先端の移動量Mを示し、符号Pは同図
(A)の基準点の位置を示し、符号〓は同図(A)のス
タッド先端の〓の位置を示し、符号〓は同図(B)のス
タッド先端の〓の位置を示し、符号〓は同図(C)のス
タッド先端の〓の位置を示す。
FIG. 2C is a short-circuit position relation diagram showing a state in which a command to push in the stud is issued after a preset time has elapsed from the start of welding and the tip of the stud is pushed in to short-circuit. The tip of the stud is located at a position pushed in by a pushing distance Dd from the reference point P in FIG. FIG. 4D is a diagram showing a time course of the tip position of the stud 18 from the start of welding to the end of welding.
The vertical axis indicates the movement amount M of the stud tip, the symbol P indicates the position of the reference point in FIG. 7A, the symbol 〓 indicates the position of 〓 at the stud tip in FIG. The position of 〓 at the tip of the stud in FIG. (B) is shown, and the symbol 〓 indicates the position of 〓 at the tip of the stud in FIG.

【0016】同図(E)は、溶接開始時から溶接終了時
までの負荷電圧V0の時間的経過を示す図である。同図
(E)において、時刻ts0は、このような貫通溶接でな
い通常の溶接のときの短絡時点であり、時刻ts1はこの
ような貫通溶接のときの短絡時点であり、スタッド先端
が鋼板の板厚Dp及び隙間Dcだけ移動する時間であっ
て、時刻ts0よりも遅れて大となる。さらに、時刻ts2
は、このような貫通溶接のときにスタッド先端が鉄骨に
押し込まれる短絡時点であり、鉄骨21と鋼板22との
間に隙間(クリアランス)Dcが不定であるために時刻
ts0から時刻ts2までの遅れ時間がばらつく。
FIG. 1E is a diagram showing the time course of the load voltage V0 from the start of welding to the end of welding. In FIG. 9 (E), time ts0 is a short-circuiting point during normal welding that is not such penetration welding, time ts1 is a short-circuiting point during such penetration welding, and the stud tip is a steel plate. This is the time required to move by the thickness Dp and the gap Dc, and becomes large later than the time ts0. Further, at time ts2
Is the point of short circuit when the tip of the stud is pushed into the steel frame at the time of such penetration welding, and the gap (clearance) Dc between the steel frame 21 and the steel plate 22 is indefinite, so the delay from time ts0 to time ts2 Time varies.

【0018】上記の隙間Dcが不定であるために、アー
ク長Daは、Du+(Dp+Dc)となり、このような
貫通溶接でない通常の溶接のときよりも、(Dp+D
c)だけ増加するとともにばらつきが生じる。さらに、
このような貫通溶接のときは、スタッド先端が鉄骨に押
し込まれる実際の突っ込み量Deは、Dd−(Dp+D
c)となり、このような貫通溶接でない通常の溶接のと
きよりも、(Dp+Dc)だけ減少し、またばらつきも
大になる。
Since the gap Dc is indefinite, the arc length Da becomes Du + (Dp + Dc), which is (Dp + D
c) and the variation occurs. further,
In the case of such penetration welding, the actual plunging amount De into which the tip of the stud is pushed into the steel frame is Dd− (Dp + D
c), which is reduced by (Dp + Dc) and the variation is larger than in the case of ordinary welding which is not such penetration welding.

【0020】溶接品質を確保するためには、所要の入熱
を得ることが重要である。スタッド溶接の入熱は、スタ
ッドを被溶接材から引き上げてアーク発生中の溶接電圧
値と溶接電流値との時間積分値と、スタッドを被溶接材
に押し込んで短絡電流通電中の溶接電圧値と溶接電流値
との時間積分値との和である。
To secure welding quality, it is important to obtain required heat input. The heat input of stud welding is defined as the time integral value of the welding voltage value and welding current value during arc generation by pulling up the stud from the workpiece, and the welding voltage value during short-circuit current conduction by pushing the stud into the workpiece. It is the sum of the welding current value and the time integral value.

【0022】もし溶接条件が適正でなく所要の入熱を得
ることができない場合、例えば、溶接電流が適正値より
も大きい場合、引き上げ距離が短い場合又は溶接姿勢が
不良の場合は、ア−ク中にスタッドの溶融面が被溶接材
の溶融プールに接触して短絡が発生する。この短絡が頻
繁に発生すると、ア−クが十分に継続しないために入熱
不足となって、押し込み中に所要の押し込み量だけ押し
込むことができなくなり溶接不良となる。このア−クが
十分に継続しないために入熱不足となった場合を検出し
て管理する方法は、本出願人が同時に別途出願してい
る。
If the welding conditions are not appropriate and the required heat input cannot be obtained, for example, if the welding current is larger than the appropriate value, if the pulling distance is short, or if the welding posture is poor, the arc will be increased. During this time, the molten surface of the stud contacts the molten pool of the material to be welded, causing a short circuit. If this short-circuit occurs frequently, the arc does not continue sufficiently, resulting in insufficient heat input, making it impossible to push in a required amount during the pushing, resulting in poor welding. The applicant has separately filed a method for detecting and managing the case where the heat input is insufficient due to the insufficient continuation of the arc.

【0024】アーク発生中に短絡が発生しなくて、アー
ク発生中の入熱が適切な場合であっても、スタッドを被
溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21よ
りも遅れて短絡したときは、入熱が過大となる。本発明
は、この問題点を解決するものである。
Even if the short circuit does not occur during the arc generation and the heat input during the arc generation is appropriate, it is later than a predetermined time t21 after the command to push the stud into the workpiece is issued. When a short circuit occurs, the heat input becomes excessive. The present invention solves this problem.

【0051】[0051]

【課題を解決するための手段】請求項1の方法は、スタ
ッド溶接の入熱管理方法において、判定したいスタッド
を被溶接材から引き上げてアークを発生させた後、スタ
ッドを被溶接材に押し込んで短絡したときの短絡電流通
電中に溶接電圧平均値V2cを検出し、溶接電圧平均値V
2cに対応した値と予め定めた値とを比較して、比較結果
を表示、警報、品質判定、入熱制御等に使用するスタッ
ド溶接の押し込み期間入熱管理方法。
According to a first aspect of the present invention, in the method for controlling heat input of stud welding, a stud to be determined is pulled up from a material to be welded to generate an arc, and then the stud is pushed into the material to be welded. The average welding voltage V2c is detected while the short-circuit current is flowing when the short circuit occurs.
A method for comparing the value corresponding to 2c with a predetermined value and displaying a comparison result, a stud welding press-in period heat input management method used for warning, quality judgment, heat input control, and the like.

【0052】請求項2の方法は、スタッド溶接の入熱管
理方法において、基準にするスタッドを被溶接材から引
き上げてアークを発生させた後、スタッドを被溶接材に
押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21までに短絡
したときの短絡電流通電中に溶接電圧平均値V2aと溶接
電流平均値I2aとを検出してこの溶接電圧平均値V2aを
基準にする押し込み電圧値とし、次に、判定したいスタ
ッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後、
スタッドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電中に上記
と同一の溶接電流平均値I2aの電流を通電したときの溶
接電圧平均値V2cを検出してこの溶接電圧平均値V2cを
判定したい押し込み電圧値として、判定したい押し込み
電圧値V2cと基準にする押し込み電圧値V2aとを比較し
て、表示、警報、品質判定、入熱制御等に使用するスタ
ッド溶接の押し込み期間入熱管理方法。
In the method for controlling heat input of stud welding according to a second aspect of the present invention, after a stud to be a reference is pulled up from a material to be welded to generate an arc, a command to push the stud into the material to be welded is issued, The welding voltage average value V2a and welding current average value I2a are detected during short-circuit current conduction when short-circuiting occurs by the predetermined time t21, and the indentation voltage value based on the welding voltage average value V2a is used as a reference. After raising the stud you want from the material to be welded to generate an arc,
Pressing the stud into the work piece and detecting the welding voltage average value V2c when the same welding current average value I2a as described above is applied during short-circuit current conduction, and determining the welding voltage average value V2c. The indentation period heat input management method for stud welding used for display, alarm, quality judgment, heat input control, etc., by comparing the indentation voltage value V2c to be determined with the indentation voltage value V2a to be used as a reference.

【0053】請求項3の方法は、スタッド溶接の入熱管
理方法において、基準にするスタッドを被溶接材から引
き上げてアークを発生させた後、スタッドを被溶接材に
押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21までに短絡
したときの短絡電流通電中に溶接電圧平均値V2aと溶接
電流平均値I2aとを検出した後、短絡電流通電中に検出
した溶接電圧平均値V2aを溶接電流平均値I2aで除算し
て抵抗値Rav=V2a/I2aを算出する基準にする抵抗値
算出過程と、判定したいスタッドを被溶接材から引き上
げてアークを発生させた後、スタッドを被溶接材に押し
込んで短絡電流通電中に溶接電圧平均値V2cと溶接電流
平均値I2cとを検出した後、短絡電流通電中に検出した
溶接電圧平均値V2cを溶接電流平均値I2cで除算して抵
抗値Rav2=V2c/I2cを算出する判定したい抵抗値算
出過程と、判定したい抵抗値Rav2と基準にする抵抗値
Ravとを比較する抵抗値比較過程とから成り、この比較
結果を表示、警報、品質判定、入熱制御等に使用するス
タッド溶接の押し込み期間入熱管理方法である。
According to a third aspect of the present invention, in the method for controlling heat input of stud welding, after a stud to be a reference is pulled up from a material to be welded to generate an arc, a command to push the stud into the material to be welded is issued, After detecting the welding voltage average value V2a and the welding current average value I2a during the short-circuit current conduction when short-circuiting occurs by the predetermined time t21, the welding voltage average value V2a detected during the short-circuit current conduction is changed to the welding current average value I2a. The resistance value calculation process is used as a reference for calculating the resistance value Rav = V2a / I2a by dividing by the following formula. After the stud to be determined is pulled up from the workpiece to generate an arc, the stud is pushed into the workpiece and the short-circuit current After the average welding voltage V2c and the average welding current I2c are detected during energization, the average welding voltage V2c detected during short-circuit current energization is divided by the average welding current I2c to obtain a resistance value Rav2 = V2c / I2c. Arithmetic And a resistance value comparison process of comparing the resistance value Rav2 to be determined with the reference resistance value Rav. The comparison result is used for display, alarm, quality judgment, heat input control, and the like. This is a method for controlling heat input during the indentation period of stud welding.

【0054】請求項4の方法は、スタッド溶接の入熱管
理方法において、基準にするスタッドを被溶接材から引
き上げてアークを発生しアーク発生中に短絡が発生しな
い溶接電圧平均値V1aと溶接電流平均値I1aとを検出
し、次にスタッドを被溶接材に押し込む指令をしてから
予め定めた時刻t21までに短絡したときの短絡電流通電
中に溶接電圧平均値V2aと溶接電流平均値I2aとを検出
した後、短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均値V2a
を溶接電流平均値I2aで除算して抵抗値Rav=V2a/I
2aを算出し、アーク発生中に短絡が発生しない溶接電圧
平均値V1aと溶接電流平均値I1aと抵抗値Ravとの積の
電圧降下Vr=Rav×I1aを算出する基準電圧降下算出
過程と、判定したいスタッドを被溶接材から引き上げて
アークを発生し、次にスタッドを被溶接材に押し込んで
短絡電流通電中に溶接電圧平均値V2cと溶接電流平均値
I2cとを検出した後、短絡電流通電中に検出した溶接電
圧平均値V2cを溶接電流平均値I2cで除算して抵抗値R
av2=V2c/I2cを算出し、アーク発生中に検出した溶
接電流平均値I1aと抵抗値Rav2との積の電圧降下Vr2
=Rav2×I1aを算出する判定電圧降下算出過程と、判
定したい電圧降下Vr2と基準にする電圧降下Vrとを比
較する電圧降下比較過程とから成り、この比較結果を表
示、警報、品質判定、入熱制御等に使用するスタッド溶
接の押し込み期間入熱管理方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for controlling heat input of stud welding, the reference stud is pulled up from the material to be welded, an arc is generated, and a welding voltage average value V1a and a welding current that do not cause a short circuit during the arc are generated. The average welding voltage V2a and the welding current average I2a are detected during the short-circuit current conduction when the average value I1a is detected, and then a command is issued to push the stud into the material to be welded and short-circuited by a predetermined time t21. Is detected, the welding voltage average value V2a detected during short-circuit current
Is divided by the average welding current value I2a to obtain a resistance value Rav = V2a / I
2a, a reference voltage drop calculating process of calculating a voltage drop Vr = Rav × I1a of a product of the average welding voltage V1a, the average welding current I1a, and the resistance Rav so that a short circuit does not occur during arcing; An arc is generated by lifting the stud to be welded from the material to be welded, and then the stud is pushed into the material to be welded to detect the welding voltage average value V2c and the welding current average value I2c during short-circuit current conduction, and then to conduct the short-circuit current conduction. Is divided by the average welding current value I2c to obtain the resistance value R.
av2 = V2c / I2c is calculated, and the voltage drop Vr2 of the product of the average welding current value I1a detected during the arc generation and the resistance value Rav2 is calculated.
= Rav2 × I1a, and a voltage drop comparing step of comparing the voltage drop Vr2 to be determined with the reference voltage drop Vr. The results of the comparison are displayed, alarmed, quality judged, and entered. This is a method for controlling heat input during the indentation period of stud welding used for heat control and the like.

【0060】[0060]

【発明の実施の形態】アーク発生中に短絡が発生しなく
て、アーク発生中の入熱が適切な場合であっても、スタ
ッドを被溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時
刻t21よりも遅れて短絡したときは、入熱が過大となる
ので、本発明の方法は、この入熱の過大を表示、警報、
品質判定、入熱制御等に使用するスタッド溶接の押し込
み期間入熱管理方法である。本発明のこの入熱の過大を
判別して入熱管理する方法は、スタッドを被溶接材から
引き上げてアークを発生してスタッド先端と被溶接材と
を溶融し、次に、スタッドを被溶接材に押し込んでスタ
ッドを被溶接材にスタッド溶接する方法において、例え
ば、図1に示すように、鉄骨21上に配設した鋼板22
が波打つために、鉄骨21と鋼板22との間に隙間(ク
リアランス)Dcが生じ、この隙間が予め想定した値よ
りも大きくなって押し込み期間が長くなったような場合
に、基準にするスタッドを被溶接材に押し込む指令をし
てから予め定めた時刻t21までに短絡したときの短絡電
流通電中に溶接電圧平均値V2aと溶接電流平均値I2aと
を検出した後、短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均
値V2aを溶接電流平均値I2aで除算して基準にする抵抗
値Rav=V2a/I2aを算出する基準抵抗値算出過程と、
判定したいスタッドを被溶接材に押し込んで短絡電流通
電中に溶接電圧平均値V2cと溶接電流平均値I2cとを検
出した後、短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均値V
2cを溶接電流平均値I2cで除算して判定したい抵抗値R
av2=V2c/I2cを算出する判定抵抗値算出過程と、判
定したい抵抗値Rav2と基準にする抵抗値Ravとを比較
する抵抗値比較過程とから成り、この比較結果を表示、
警報、品質判定、入熱制御等に使用するスタッド溶接の
押し込み期間入熱管理方法である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Even if a short circuit does not occur during the arc generation and the heat input during the arc generation is appropriate, a predetermined time t21 is determined after a command to push the stud into the workpiece is issued. If a short circuit occurs later than this, the heat input will be excessive, so the method of the present invention indicates, displays an alarm,
This is a method for controlling heat input during the indentation period of stud welding used for quality judgment, heat input control, and the like. The method of managing heat input by determining excessive heat input according to the present invention is to raise the stud from the material to be welded, generate an arc, melt the stud tip and the material to be welded, and then weld the stud to the welded material. In a method of stud welding a stud to a material to be welded by pushing it into a material, for example, as shown in FIG.
Is wavy, a gap (clearance) Dc is generated between the steel frame 21 and the steel plate 22. When the gap becomes larger than an assumed value and the pushing period becomes longer, a stud to be a reference is set. After detecting the welding voltage average value V2a and welding current average value I2a during short-circuit current conduction when short-circuiting is performed by a predetermined time t21 after instructing the material to be welded and then detecting during short-circuit current conduction. A reference resistance value calculating step of calculating the resistance value Rav = V2a / I2a to be a reference by dividing the welding voltage average value V2a by the welding current average value I2a;
The stud to be determined is pushed into the material to be welded, and the welding voltage average value V2c and the welding current average value I2c are detected during short-circuit current conduction, and then the welding voltage average value V detected during short-circuit current conduction.
Resistance value R to be determined by dividing 2c by welding current average value I2c
av2 = V2c / I2c, a determination resistance value calculation process, and a resistance value comparison process of comparing a resistance value Rav2 to be determined with a reference resistance value Rav. The comparison result is displayed.
This is a method for controlling heat input during the indentation period of stud welding used for warning, quality judgment, heat input control, and the like.

【0061】ここで、本出願に使用する用語の一部につ
いて説明する。「短絡電流通電中」とは、前述した「短
絡電流期間Ts」又は後述する「押し込み中の検出期間
T2」のうちの定常の短絡電流が流れる期間をいう。判
定したいスタッドとは、今溶接しようとしているスタッ
ドの検出又は算出データを入熱管理に使用するスタッド
をいう。基準にするスタッドとは、判定したいスタッド
を溶接する前に、正常な溶接が行われたときの検出又は
算出データを収集するスタッドであって、収集したデー
タを後の判定したいスタッドの入熱管理に使用するスタ
ッドをいう。この基準にするスタッドは、正常な溶接が
行われたときのスタッドであればよいので、必ずしも、
データを収集する目的だけのスタッドでなくても、現
在、判定しようとしているスタッドよりも前に溶接され
た判定したいスタッドであればよい。
Here, some of the terms used in the present application will be described. The term “while the short-circuit current is flowing” refers to a period during which a steady short-circuit current flows in the above-described “short-circuit current period Ts” or the “press-in detection period T2” described later. The stud to be determined is a stud which uses the detection or calculation data of the stud to be welded now for heat input management. The reference stud is a stud that collects detection or calculation data when normal welding is performed before welding the stud to be determined, and controls the heat input of the stud to be determined later based on the collected data. A stud used for The stud used as the reference may be a stud when a normal welding is performed.
The stud is not limited to the purpose of collecting data, but may be any stud that is welded before the stud that is currently being determined and that is to be determined.

【0070】[0070]

【実施例】以下、図面を参照して動作を説明する。図3
(A)は、スタッドを被溶接材に押し込む指令をしてか
ら予め定めた時刻t21までに短絡したときの出力電流I
oの波形を示す出力電流波形図であり、同図(B)はス
タッドを被溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた
時刻t21までに短絡したときの出力端子電圧Vdの波形
を示す出力端子電圧波形図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation will be described below with reference to the drawings. FIG.
(A) shows an output current I when a short circuit occurs by a predetermined time t21 after a command for pushing a stud into a workpiece is given.
FIG. 8B is an output current waveform diagram showing a waveform o, and FIG. 9B shows an output terminal voltage Vd waveform when the stud is short-circuited by a predetermined time t21 after a command to push the stud into the workpiece is given. It is a terminal voltage waveform diagram.

【0072】同図において、 次の順序で溶接を開始す
る。出力電流Ioを通電してスタッド18を引き上げる
と、被溶接材14に接触したスタッド先端の電極子から
アークを発生し、時刻t0においてパイロット電流Ip
が流れる。次に、この時刻t0から予め設定した時刻t
1になると、パイロット電流Ipを主アーク電流Iaに
切り換える。続いて、主アーク電流Iaが安定するまで
に十分な時間が経過した時刻t11から予め設定した引き
上げ中の検出期間T1の間、出力端子電圧Vdを検出す
る。時刻tの引き上げ中の溶接電圧V1(t) 及び溶接電
流I1(t)を検出して演算処理回路CPUによって積算す
る。
In the figure, welding is started in the following order. When the output current Io is supplied and the stud 18 is pulled up, an arc is generated from the electrode at the tip of the stud in contact with the workpiece 14, and at time t0, the pilot current Ip
Flows. Next, from this time t0, a preset time t
When it becomes 1, the pilot current Ip is switched to the main arc current Ia. Subsequently, the output terminal voltage Vd is detected for a preset detection period T1 during the pulling-up from time t11 when a sufficient time elapses until the main arc current Ia is stabilized. The welding voltage V1 (t) and the welding current I1 (t) during the raising of the time t are detected and integrated by the arithmetic processing circuit CPU.

【0074】次に、抵抗値Ravの第1の算出方法につい
て説明する。引き上げ中の検出期間T1の間、時刻tの
引き上げ中の溶接電圧V1(t) を積算して検出期間T1
で除算して算出し溶接電圧平均値V1a及び溶接電流I1
(t)を積算して検出期間T1で除算して算出し溶接電流
平均値I1aを、それぞれ数1及び数2によって算出す
る。
Next, a first method of calculating the resistance value Rav will be described. During the detection period T1 during the raising, the welding voltage V1 (t) during the raising at the time t is integrated to detect the detection period T1.
The welding voltage average value V1a and welding current I1
(t) is integrated and calculated by dividing by the detection period T1, and the welding current average value I1a is calculated by Expressions 1 and 2, respectively.

【数1】 (Equation 1)

【数2】 なお、溶接電源装置が定電流特性であるときは、溶接電
流I1(t)を積算する必要がなく、検出した溶接電流I1
(t)が溶接電流平均値I1aとしてもよい。
(Equation 2) When the welding power supply has a constant current characteristic, there is no need to integrate the welding current I1 (t).
(t) may be the welding current average value I1a.

【0076】次に、時刻t12にスタッド18を被溶接材
14に押し込む指令をして、スタッド18を溶融プール
に押し込んで短絡させる。短絡後、ピーク電流が低下し
た十分な時刻t21になってから検出を開始し、時刻t21
から時刻t22までの押し込み中の検出期間T2の間、時
刻tの押し込み中の溶接電圧V2(t) 及び溶接電流I2
(t)を検出して、時刻tの抵抗値R(t) を数3によって
算出する。 R(t) =V2(t)/I2(t) …(数3)
Next, at time t12, a command is issued to push the stud 18 into the workpiece 14, and the stud 18 is pushed into the molten pool and short-circuited. After the short circuit, the detection is started at a sufficient time t21 when the peak current is reduced, and the detection is started at the time t21.
, The welding voltage V2 (t) and the welding current I2 during the pushing at the time t during the detection period T2 during the pushing from the time t22 to the time t22.
(t) is detected, and the resistance value R (t) at the time t is calculated by the equation (3). R (t) = V2 (t) / I2 (t) (Equation 3)

【0078】この時刻tの抵抗値R(t) を、押し込み中
の検出期間T2の間、演算処理回路CPUによって積算
して、押し込み中の検出期間T2の抵抗の平均値(以
下、抵抗値という)Ravを数4によって算出する。
The resistance value R (t) at time t is integrated by the arithmetic processing circuit CPU during the detection period T2 during the pressing, and the average value of the resistance during the detection period T2 during the pressing (hereinafter referred to as the resistance value). ) Calculate Rav by equation (4).

【数4】 この押し込み中の検出期間T2の抵抗値Ravは、2次ケ
ーブル17及び被溶接材14の抵抗値である。
(Equation 4) The resistance value Rav in the detection period T2 during the pushing is the resistance value of the secondary cable 17 and the workpiece 14.

【0080】この抵抗値Ravに、前述した数2の引き上
げ中の検出期間T1の溶接電流平均値I1aを乗算して、
抵抗値による電圧降下Rav・I1aを算出する。
The resistance value Rav is multiplied by the welding current average value I1a in the detection period T1 during the pulling-up of the above-described equation (2), and
The voltage drop Rav · I1a based on the resistance value is calculated.

【0082】次に、抵抗値Ravの第2の算出方法につい
て説明する。短絡時の溶接電流の変動がない場合、演算
処理回路CPUによって、時刻tの押し込み中の溶接電
圧V2(t)及び溶接電流I2(t) を積算して、この押し込
み中の検出期間T2の溶接電圧平均値V2a及び溶接電流
平均値I2aを、それぞれ、数5及び数6によって算出す
る。
Next, a second method of calculating the resistance value Rav will be described. If there is no change in the welding current at the time of the short circuit, the arithmetic processing circuit CPU integrates the welding voltage V2 (t) and the welding current I2 (t) during the pushing at the time t, and welds during the welding period T2 during the pushing. The average voltage value V2a and the average welding current value I2a are calculated by Equations 5 and 6, respectively.

【数5】 (Equation 5)

【数6】 (Equation 6)

【0084】抵抗値Ravを数7によって算出する。 Rav=V2a/I2a…(数7)The resistance value Rav is calculated by the equation (7). Rav = V2a / I2a (Equation 7)

【0090】図4(A)は、判定したいスタッドを被溶
接材に押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21より
も遅れて短絡したときの出力電流Ioの波形を示す負荷
電流波形図であり、同図(B)は、判定したいスタッド
を被溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた短絡中
の溶接電圧検出開始時点t21よりも遅れて短絡したとき
の溶接電源装置の出力端子電圧Vdの波形を示す出力端
子電圧波形図である。
FIG. 4A is a load current waveform diagram showing a waveform of the output current Io when a short circuit occurs after a predetermined time t21 after a command for pushing the stud to be determined into the workpiece is issued. FIG. 3B shows the output terminal voltage Vd of the welding power supply device when a short circuit occurs after a command to push the stud to be determined into the workpiece to be welded and later than a predetermined short-circuited welding voltage detection start time t21. FIG. 6 is an output terminal voltage waveform diagram showing the waveform of FIG.

【0092】図4(B)に示す引き上げ中の検出期間T
1において検出した溶接電圧平均値V1a及び図4(A)
に示す溶接電流平均値I1aは、図3(B)に示した引き
上げ中の検出期間T1において検出した溶接電圧平均値
V1a及び溶接電流平均値I1aと同一である。前述した図
3(B)に示す引き上げ中の検出期間T1の終了時のア
−ク中の溶接電圧検出終了時点t12において、スタッド
を被溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時間が
経過した短絡中の溶接電圧検出開始時点t21までに短絡
が生じて、短絡電流通電中に溶接電流平均値I2a及び溶
接電圧平均値V2aが検出される。
The detection period T during pulling up shown in FIG.
1 and the welding voltage average value V1a detected in FIG.
Are the same as the welding voltage average value V1a and the welding current average value I1a detected in the detection period T1 during pulling shown in FIG. 3B. At a time t12 when the detection of the welding voltage during the arc is completed at the end of the detection period T1 during the pulling shown in FIG. 3B, a predetermined time elapses after the command to push the stud into the workpiece is passed. A short circuit occurs before the welding voltage detection start time t21 during the short circuit, and the average welding current value I2a and the average welding voltage value V2a are detected while the short-circuit current is flowing.

【0094】しかし、図4(B)に示す引き上げ中の検
出期間T1の終了時のア−ク中の溶接電圧検出終了時点
t12において、スタッドを被溶接材に押し込む指令をし
てから予め定めた時間が経過した短絡中の溶接電圧検出
開始時点t21までに短絡が生じないで、アークがまだ持
続しているにもかかわらず、押し込み中の検出期間T2
が開始してしまっている。押し込み中の検出期間T2の
開始時の短絡中の溶接電圧検出開始時点t21よりも遅れ
て短絡した時点t2cになって初めて短絡が生じて短絡電
流通電中に上記と同一の溶接電流平均値I2aの電流を通
電したときの溶接電圧平均値V2cが検出される。
However, at the time t12 at which the welding voltage detection during the arc is completed at the end of the pulling-up detection period T1 shown in FIG. 4B, a command to push the stud into the workpiece is set in advance. No detection occurs during the welding voltage detection start time t21 during the short-circuiting after the elapse of time, and the detection period T2 during the push-in operation despite the arc is still maintained.
Has started. The short-circuit occurs only at the time t2c when the short-circuiting is started later than the welding voltage detection start time t21 during the short-circuiting at the start of the detection period T2 during the indentation. An average welding voltage V2c when current is supplied is detected.

【0096】図3(B)に示した押し込み中の検出期間
T2で検出した溶接電圧平均値V2aと図4(B)に示す
押し込み中の検出期間T2で検出した溶接電圧平均値V
2cとを比較検討する。図3(B)に示した押し込み中の
検出期間T2において、基準にするスタッドを被溶接材
に押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21までに短
絡したときの短絡電流通電中に溶接電圧平均値V2aと溶
接電流平均値I2aとを検出して、この溶接電圧平均値V
2aを基準にする押し込み電圧値とする。以下、請求項ご
とに比較する。
The welding voltage average value V2a detected during the pressing-in detection period T2 shown in FIG. 3B and the welding voltage average value V detected in the pressing-in detection period T2 shown in FIG.
Compare with 2c. In the detection period T2 during pushing shown in FIG. 3 (B), the welding voltage is averaged during the short-circuit current conduction when a short-circuit is caused by a command to push the reference stud into the work to be welded before a predetermined time t21. The value V2a and the welding current average value I2a are detected and the welding voltage average value V2a is detected.
Press-in voltage value based on 2a. Hereinafter, a comparison is made for each claim.

【0097】請求項1の方法は、図4(B)に示す引き
上げ中の検出期間T1において、判定したいスタッドを
被溶接材から引き上げてアークを発生させた後、スタッ
ドを被溶接材に押し込んで短絡したときの溶接電圧平均
値V2cを検出し、溶接電圧平均値に対応した値と予め定
めた値とを比較して、比較結果を表示、警報、品質判
定、入熱制御に使用する。溶接電圧平均値に対応した値
と予め定めた値としては、請求項2の方法の判定したい
押し込み電圧値V2cと基準にする押し込み電圧値V2a、
請求項3の方法の判定したい抵抗値Rav2と基準にする
抵抗値Rav又は請求項4の方法の判定したい電圧降下V
r2と基準にする電圧降下Vrの他に、これらの値と溶接
電源装置の出力特性、スタッドの物理的又は化学的要
因、被溶接材の物理的又は化学的要因、溶接姿勢、供給
電源の状態、2次ケーブル等の作業環境その他の要因と
を組み合わせた値である。
According to the method of claim 1, in the detection period T1 during pulling shown in FIG. 4B, after the stud to be determined is pulled up from the material to be welded to generate an arc, the stud is pushed into the material to be welded. The welding voltage average value V2c at the time of the short circuit is detected, the value corresponding to the welding voltage average value is compared with a predetermined value, and the comparison result is used for display, alarm, quality judgment, and heat input control. As the value corresponding to the welding voltage average value and the predetermined value, the pressing voltage value V2c to be determined by the method of claim 2 and the pressing voltage value V2a as a reference,
A resistance value Rav2 to be determined by the method of claim 3 and a resistance value Rav to be a reference or a voltage drop V to be determined by the method of claim 4.
In addition to r2 and the reference voltage drop Vr, these values and the output characteristics of the welding power supply, physical or chemical factors of the stud, physical or chemical factors of the material to be welded, welding posture, state of the power supply , A value obtained by combining with a work environment such as a secondary cable and other factors.

【0098】請求項2の方法は、次のとおりである。図
4(B)に示す引き上げ中の検出期間T1において、判
定したいスタッドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電
中に上記と同一の溶接電流平均値I2aの電流を通電した
ときの溶接電圧平均値V2cを検出して、この溶接電圧平
均値V2cを判定したい押し込み電圧値とする。上記の判
定したい押し込み電圧値V2cと基準にする押し込み電圧
値V2aとを比較すると、図4(B)に示す押し込み電圧
値V2cは、図3(B)に示した基準にする押し込み電圧
値V2aよりも大である。したがって、図4(B)に示す
押し込み中の検出期間T2の入熱が、図3(B)に示し
た基準にする押し込み電圧値V2aよりも大となるので、
表示、警報、品質判定、入熱制御等に使用して、スタッ
ド溶接の押し込み期間の入熱を管理する。
The method of claim 2 is as follows. In the detection period T1 during pulling shown in FIG. 4 (B), the stud to be determined is pushed into the material to be welded, and the same welding current average value I2a as described above is applied during the short-circuit current application, and the welding voltage average value is applied. V2c is detected, and the welding voltage average value V2c is set as the indentation voltage value to be determined. Comparing the above-described push-in voltage value V2c to be determined with the push-in voltage value V2a to be used as a reference, the push-in voltage value V2c shown in FIG. 4B is larger than the push-in voltage value V2a to be used as a reference shown in FIG. Is also large. Therefore, the heat input during the detection period T2 during the pushing shown in FIG. 4B is larger than the pushing voltage value V2a to be the reference shown in FIG.
Used for display, alarm, quality judgment, heat input control, etc., to control the heat input during the indentation period of stud welding.

【0100】上記の請求項2の方法は、短絡電流通電中
に判定したい押し込み電圧値V2cと基準にする押し込み
電圧値V2aとを検出するとき、同一の溶接電流平均値I
2aの電流を通電しなければならない制限がある。それに
対して、請求項3の方法は、短絡電流通電中に判定した
い押し込み電圧値V2cと基準にする押し込み電圧値V2a
とを検出するとき、異なる溶接電流平均値の電流を通電
しなければならない制限がない。
According to the method of the second aspect, when the pressing voltage value V2c to be determined during the passage of the short-circuit current and the pressing voltage value V2a to be used as the reference are detected, the same welding current average value I2 is used.
There is a restriction that the current of 2a must be supplied. On the other hand, according to the method of claim 3, the push-in voltage value V2c to be determined while the short-circuit current is flowing and the push-in voltage value V2a to be the reference
Is detected, there is no restriction that a current having a different average value of welding current must be supplied.

【0102】請求項3の方法は、次のとおりである。 (1)基準にする抵抗値算出過程 図3(B)に示した押し込み中の検出期間T2におい
て、基準にするスタッドを被溶接材に押し込む指令をし
てから予め定めた時刻t21までに短絡したときの短絡中
に溶接電圧平均値V2aと溶接電流平均値I2aとを検出す
る。短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均値V2aを溶
接電流平均値I2aで除算して抵抗値Rav=V2a/I2aを
算出する。 (2)判定したい抵抗値算出過程 判定したいタッドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電
中に溶接電圧平均値V2cと溶接電流平均値I2cとを検出
する。短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均値V2cを
溶接電流平均値I2cで除算して抵抗値Rav2=V2c/I
2cを算出する。
The method of claim 3 is as follows. (1) Reference resistance calculation process In the detection period T2 during pushing shown in FIG. 3 (B), short-circuiting was performed by a predetermined time t21 after a command to push the reference stud into the workpiece was issued. During the short circuit, the average welding voltage V2a and the average welding current I2a are detected. The resistance value Rav = V2a / I2a is calculated by dividing the welding voltage average value V2a detected during the short-circuit current conduction by the welding current average value I2a. (2) Calculation process of resistance value to be judged A tod to be judged is pushed into a material to be welded, and an average welding voltage value V2c and an average welding current value I2c are detected during short-circuit current application. The average welding voltage V2c detected during the short-circuit current is divided by the average welding current I2c to obtain a resistance value Rav2 = V2c / I.
Calculate 2c.

【0104】(3)抵抗値比較過程 上記の判定したい抵抗値Rav2と基準にする抵抗値Rav
とを比較すると、図4(B)に示す判定したい押し込み
電圧値V2cが、図3(B)に示した基準にする押し込み
電圧値V2aよりも大であるので、図3(B)に示した基
準にする押し込み電圧値V2aよりも大となるとともに、
図4(B)に示す押し込み中の検出期間T2の入熱が大
となる。 このとき、判定したい抵抗値Rav2が基準に
する抵抗値Ravよりも大となるので、表示、警報、品質
判定、入熱制御等に使用して、スタッド溶接の押し込み
期間の入熱を管理する。
(3) Resistance value comparison process The resistance value Rav2 to be determined and the reference resistance value Rav
4B, the push-in voltage value V2c to be determined shown in FIG. 4B is larger than the push-in voltage value V2a used as the reference shown in FIG. While it is larger than the reference indentation voltage value V2a,
The heat input during the detection period T2 during the pressing shown in FIG. At this time, since the resistance value Rav2 to be determined is larger than the reference resistance value Rav, it is used for display, alarm, quality determination, heat input control, and the like to manage the heat input during the indentation period of the stud welding.

【0110】請求項4の方法は、請求項3の方法の効果
に加えて、比較結果を入熱制御に使用容易なように、電
圧値に換算する。 (1)基準電圧降下算出過程 図3(B)に示した引き上げ中の検出期間T1におい
て、基準にするスタッドを被溶接材から引き上げてアー
クを発生し、アーク発生中に短絡が発生しない溶接電圧
平均値V1aと溶接電流平均値I1aとを検出する。このア
ーク発生中に短絡が発生しない溶接電圧平均値V1aを基
準にする溶接電流平均値I1aという。基準にするスタッ
ドを被溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時刻
t21までに短絡したときの短絡電流通電中に溶接電圧平
均値V2aと溶接電流平均値I2aとを検出する。短絡電流
通電中に検出した溶接電圧平均値V2aを溶接電流平均値
I2aで除算して抵抗値Rav=V2a/I2aを算出する。基
準にする溶接電流平均値I1aと抵抗値Ravとの積の電圧
降下Vr=Rav×I1aを算出する。
According to the method of claim 4, in addition to the effect of the method of claim 3, the comparison result is converted into a voltage value so as to be easily used for heat input control. (1) Calculation process of reference voltage drop In the detection period T1 during pulling shown in FIG. 3B, a welding voltage at which a reference stud is pulled up from the material to be welded to generate an arc and a short circuit does not occur during the generation of the arc. The average value V1a and the welding current average value I1a are detected. The welding current average value I1a is referred to as the welding voltage average value V1a at which no short circuit occurs during the arc generation. The average welding voltage value V2a and the average welding current value I2a are detected during the short-circuit current application when the stud to be the reference is pushed into the material to be welded and short-circuited by the predetermined time t21. The resistance value Rav = V2a / I2a is calculated by dividing the welding voltage average value V2a detected during the short-circuit current conduction by the welding current average value I2a. A voltage drop Vr = Rav × I1a, which is a product of the average welding current value I1a and the resistance value Rav, is used as a reference.

【0112】(2)判定電圧降下算出過程 判定したいスタッドを被溶接材から引き上げてアークを
発生した後、スタッドを被溶接材に押し込んで短絡電流
通電中に溶接電圧平均値V2cと溶接電流平均値I2cとを
検出する。短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均値V
2cを溶接電流平均値I2cで除算して抵抗値Rav2=V2c
/I2cを算出する。基準にする溶接電流平均値I1aと抵
抗値Rav2との積の電圧降下Vr2=Rav2×I1aを算出
する。
(2) Calculation of judgment voltage drop After the stud to be judged is pulled up from the material to be welded and an arc is generated, the stud is pushed into the material to be welded and the welding voltage average value V2c and the welding current average value are supplied during short-circuit current conduction. I2c is detected. Average welding voltage V detected during short-circuit current
2c divided by the average welding current value I2c to obtain a resistance value Rav2 = V2c.
/ I2c is calculated. The voltage drop Vr2 = Rav2 × I1a, which is the product of the average welding current value I1a and the resistance value Rav2, is used as a reference.

【0116】(3)電圧降下比較過程 判定したい電圧降下Vr2と基準にする電圧降下Vrとを
比較すると、図4(B)に示す判定したい押し込み電圧
値V2cが、図3(B)に示した基準にする押し込み電圧
値V2aよりも大であるので、図4(B)に示す押し込み
中の検出期間T2の入熱が、図3(B)のときの入熱よ
りも大となる。このとき、判定したい電圧降下Vr2が基
準にする電圧降下Vrよりも大となるので、表示、警
報、品質判定、入熱制御等に使用して、スタッド溶接の
押し込み期間の入熱を管理する。
(3) Voltage Drop Comparison Process When the voltage drop Vr2 to be determined is compared with the reference voltage drop Vr, the push-in voltage value V2c to be determined shown in FIG. 4B is shown in FIG. 3B. Since the pushing voltage value V2a is larger than the reference pushing voltage value V2a, the heat input during the detection period T2 during pushing shown in FIG. 4B becomes larger than the heat input in FIG. 3B. At this time, since the voltage drop Vr2 to be determined is larger than the reference voltage drop Vr, it is used for display, alarm, quality judgment, heat input control, and the like, and the heat input during the indentation period of the stud welding is managed.

【0120】図5は、請求項3のスタッド溶接方法で、
判定したい抵抗値Rav2と基準にする抵抗値Ravとを比
較するスタッド溶接の押し込み期間入熱管理方法のフロ
ーチャートである。同図において、ステップST1は、
基準にするスタッドを被溶接材に押し込む指令をしてか
ら予め定めた時刻t21までに短絡したときの短絡電流通
電中に溶接電圧平均値V2aと溶接電流平均値I2aとを検
出する短絡電流通電中の検出ステップである。ステップ
ST2は、短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均値V
2aを溶接電流平均値I2aで除算して抵抗値Rav=V2a/
I2aを算出するステップであって、ステップ1及びステ
ップ2が基準にする抵抗値算出ステップである。
FIG. 5 shows a stud welding method according to a third aspect of the present invention.
9 is a flowchart of a stud welding intrusion period heat input management method for comparing a resistance value Rav2 to be determined with a reference resistance value Rav. In the figure, step ST1 is
During the short-circuit current conduction during the short-circuit current conduction when a short-circuit is conducted by a predetermined time t21 after the command to push the stud to be the reference into the material to be welded, the short-circuit current conduction detecting the welding voltage average value V2a and the welding current average value I2a Is a detection step. In step ST2, the welding voltage average value V detected during the short-circuit current is supplied.
2a divided by the average welding current value I2a and the resistance value Rav = V2a /
This is the step of calculating I2a, and the steps 1 and 2 are the resistance value calculation steps to be used as references.

【0122】ステップST11は、判定したいスタッド
を被溶接材に押し込んで短絡電流通電中に溶接電圧平均
値V2cと溶接電流平均値I2cとを検出する短絡電流通電
中の検出ステップである。ステップST12は、短絡電
流通電中に検出した溶接電圧平均値V2cを溶接電流平均
値I2cで除算して抵抗値Rav2=V2c/I2cを算出する
ステップであってステップST11及びステップST1
2が判定したい抵抗値算出過程である。
Step ST11 is a detection step in which the stud to be determined is pushed into the material to be welded to detect the welding voltage average value V2c and the welding current average value I2c while the short-circuit current is flowing. Step ST12 is a step of calculating the resistance value Rav2 = V2c / I2c by dividing the welding voltage average value V2c detected during the short-circuit current conduction by the welding current average value I2c, and includes steps ST11 and ST1.
Reference numeral 2 denotes a resistance value calculation process to be determined.

【0124】ステップST20は、判定したい抵抗値R
av2と基準にする抵抗値Ravとを比較する抵抗値比較ス
テップである。
In step ST20, the resistance value R to be determined is determined.
This is a resistance value comparison step of comparing av2 with a reference resistance value Rav.

【0130】図6は、請求項4のスタッド溶接方法で、
判定したい電圧降下Vr2と基準にする電圧降下Vrとを
比較するスタッド溶接の押し込み期間入熱管理方法のフ
ローチャートである。同図において、ステップST1
は、基準にするスタッドを被溶接材から引き上げてアー
クを発生し、アーク発生中に短絡が発生しない溶接電圧
平均値V1aと溶接電流平均値I1aとを検出するアーク電
流通電中の検出ステップである。この溶接電流平均値I
1aは、前述した基準にする溶接電流平均値I1aとなる。
FIG. 6 shows a stud welding method according to a fourth aspect of the present invention.
It is a flowchart of the push-in period heat input management method of the stud welding which compares the voltage drop Vr2 to be determined with the voltage drop Vr to be a reference. Referring to FIG.
Is a detection step during energization of an arc current for detecting an average welding voltage value V1a and an average welding current value I1a in which an arc is generated by raising a reference stud from a material to be welded and a short circuit does not occur during arc generation. . This welding current average value I
1a is the welding current average value I1a used as the reference.

【0132】ステップST2は、スタッドを被溶接材に
押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21までに短絡
したときの短絡電流通電中に溶接電圧平均値V2aと溶接
電流平均値I2aとを検出する短絡電流通電中の検出ステ
ップである。ステップST3は、短絡電流通電中に検出
した溶接電圧平均値V2aを溶接電流平均値I2aで除算し
て抵抗値Rav=V2a/I2aを算出する抵抗値算出ステッ
プである。ステップST4は、基準にする溶接電流平均
値I1aと抵抗値Ravとの積の電圧降下Vr=Rav×I1a
を算出する基準電圧降下算出ステップである。
In step ST2, the average welding voltage V2a and the average welding current I2a are detected during the short-circuit current conduction when the stud is short-circuited by a predetermined time t21 after the command for pushing the stud into the workpiece is issued. This is a detection step during the passage of the short-circuit current. Step ST3 is a resistance value calculation step of calculating the resistance value Rav = V2a / I2a by dividing the welding voltage average value V2a detected during the short-circuit current conduction by the welding current average value I2a. In step ST4, a voltage drop Vr = Rav × I1a of a product of the reference welding current average value I1a and the resistance value Rav.
Is a reference voltage drop calculating step of calculating

【0134】ステップST11は、判定したいスタッド
を被溶接材から引き上げてアークを発生した後、スタッ
ドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電中に溶接電圧平
均値V2cと溶接電流平均値I2cとを検出する短絡電流通
電中の検出ステップである。
In step ST11, after the stud to be determined is pulled up from the material to be welded and an arc is generated, the stud is pushed into the material to be welded, and the average welding voltage V2c and the average welding current I2c are detected during short-circuit current application. This is a detection step during the application of the short-circuit current.

【0136】ステップST12は、短絡電流通電中に検
出した溶接電圧平均値V2cを溶接電流平均値I2cで除算
して抵抗値Rav2=V2c/I2cを算出するステップであ
る。ステップST13は、基準にする溶接電流平均値I
1aと抵抗値Rav2との積の電圧降下Vr2=Rav2×I1a
を算出する判定電圧降下算出ステップである。
Step ST12 is a step of calculating the resistance value Rav2 = V2c / I2c by dividing the welding voltage average value V2c detected during the short-circuit current application by the welding current average value I2c. In step ST13, the welding current average I
The voltage drop Vr2 of the product of 1a and the resistance value Rav2 = Rav2 × I1a
Is a calculation step of calculating a determination voltage drop.

【0138】ステップST20は、判定したい電圧降下
Vr2と基準にする電圧降下Vrとを比較する抵抗値比較
ステップである。
Step ST20 is a resistance value comparison step of comparing the voltage drop Vr2 to be determined with the reference voltage drop Vr.

【0140】図7は、本発明の方法を実施するスタッド
溶接装置の実施例を示す図である。同図のスタッド溶接
装置は、溶接電源装置1と溶接ガン2と溶接制御装置3
とから形成される。この溶接電源装置1は、溶接ガン2
にパイロット電流Ipと主アーク電流Iaとから成る出
力電流Ioを出力し、後述する溶接制御装置3から出力
されるアナログ信号に応じて、出力電流Ioを制御する
電流指令出力回路5と、その電流指令に基づいて出力電
流Ioを制御するサイリスタ等の半導体スイッチング素
子からなる溶接電流出力回路15と、2次ケーブル17
を通って溶接ガン2に装着されたスタッド18に出力さ
れる出力電流Ioを検出して溶接電流検出信号Icを出
力する溶接電流検出回路ICと、出力端子電圧Vdを検
出して溶接電圧検出信号Vcを出力する溶接電圧検出回
路VCとから形成される。
FIG. 7 is a view showing an embodiment of a stud welding apparatus for carrying out the method of the present invention. The stud welding apparatus shown in FIG. 1 includes a welding power supply device 1, a welding gun 2, and a welding control device 3.
And formed from This welding power supply device 1 includes a welding gun 2
A current command output circuit 5 that outputs an output current Io including a pilot current Ip and a main arc current Ia, and controls the output current Io in accordance with an analog signal output from a welding control device 3 described later. A welding current output circuit 15 comprising a semiconductor switching element such as a thyristor for controlling an output current Io based on a command, and a secondary cable 17
A welding current detection circuit IC for detecting an output current Io output to a stud 18 mounted on the welding gun 2 through the sensor and outputting a welding current detection signal Ic, and a welding voltage detection signal for detecting an output terminal voltage Vd. And a welding voltage detection circuit VC that outputs Vc.

【0142】溶接制御装置3は、溶接電流検出信号Ic
をディジタル溶接電流検出信号Iddに変換して演算処理
回路CPUに出力するA/D変換器7と、溶接電圧検出
信号Vcをディジタル溶接電圧検出信号Vddに変換して
演算処理回路CPUに出力するA/D変換器8と、ディ
ジタル溶接電流検出信号Iddとディジタル溶接電圧検出
信号Vddとを入力して後述するディジタル出力信号を出
力する演算処理回路CPUと、演算処理回路CPUのデ
ィジタル出力信号Iodをアナログ出力信号Ioaに変換し
て電流指令出力回路5に出力するD/A変換器6と、溶
接結果のデータを記憶する記憶回路11と、溶接結果を
表示するディジタルパネル等の表示回路12とからな
る。このD/A変換器6、A/D変換器7及びA/D変
換器8は演算処理回路CPUに内蔵してもよい。
The welding control device 3 receives the welding current detection signal Ic
A / D converter 7 which converts a welding voltage detection signal Idd into a digital welding current detection signal Idd and outputs it to the arithmetic processing circuit CPU, and an A / D converter 7 which converts the welding voltage detection signal Vc into a digital welding voltage detection signal Vdd and outputs it to the arithmetic processing circuit CPU. A / D converter 8, an arithmetic processing circuit CPU which receives a digital welding current detection signal Idd and a digital welding voltage detection signal Vdd, and outputs a digital output signal to be described later, and converts a digital output signal Iod of the arithmetic processing circuit CPU into an analog signal. The D / A converter 6 converts the output signal Ioa to the current command output circuit 5 and outputs it to the current command output circuit 5, a storage circuit 11 for storing welding result data, and a display circuit 12 such as a digital panel for displaying the welding result. . The D / A converter 6, the A / D converter 7, and the A / D converter 8 may be built in the arithmetic processing circuit CPU.

【0146】以下、図7の実施例のスタッド溶接装置の
動作について説明する。スタッド先端を被溶接材14に
当接した位置まで押し当て、溶接ガン2に配設されてい
る起動スイッチ13を押すと、当接位置にあったスタッ
ド18は予め設定された位置まで引き上げられ、続いて
予め設定されたパイロット電流Ipを通電する。スタッ
ドが引き上げられてアークが発生すると、予め設定した
時間後にパイロット電流Ipを主アーク電流Iaに切り
換える。パイロット電流Ip又は主アーク電流Iaの通
電開始から所要の溶接電流値に達した後に、予め設定さ
れた時間が経過すると、スタッド18を被溶接材14に
向かって押し込む。その途中で、スタッド18が被溶接
材14に対して短絡し、短絡時間だけ短絡電流Isが流
れる。この一連の溶接動作のうちで後述するサンプリン
グ時間T1及びT2の間、演算処理回路CPUによっ
て、溶接電流及び溶接電圧を検出する。
Hereinafter, the operation of the stud welding apparatus according to the embodiment shown in FIG. 7 will be described. When the tip of the stud is pressed to the position where it comes into contact with the workpiece 14 and the start switch 13 arranged on the welding gun 2 is pressed, the stud 18 at the contact position is pulled up to a preset position, Subsequently, a preset pilot current Ip is supplied. When the arc is generated by raising the stud, the pilot current Ip is switched to the main arc current Ia after a preset time. When a predetermined time elapses after the required welding current value has been reached from the start of the supply of the pilot current Ip or the main arc current Ia, the stud 18 is pushed toward the workpiece 14. On the way, the stud 18 is short-circuited to the workpiece 14 and the short-circuit current Is flows for the short-circuit time. During the sampling time T1 and T2 described later in this series of welding operations, the arithmetic processing circuit CPU detects the welding current and the welding voltage.

【0148】溶接電源装置1の出力端子に接続された溶
接電圧検出回路VCによって検出した出力電圧は、アー
ク発生中と短絡中との溶接状態及び2次ケーブル17と
被溶接材14との間の抵抗値によって大きく変化するた
めに、その平均値として算出された電圧は一定値でな
い。また、溶接電源装置1の出力回路に接続された溶接
電流検出回路ICによって検出した出力電流は、溶接電
源装置1が垂下特性であるとき、アーク発生中と短絡発
生中とが変化するために、その平均値として算出された
電流値は一定値でない。そこで、溶接ガン2を引き上げ
てアーク発生中の一定期間T1(以下、引き上げ中の検
出期間という)に検出した溶接電圧の平均値V1a(以
下、引き上げ中の溶接電圧平均値という)及び溶接電流
の平均値I1a(以下、引き上げ中の溶接電流平均値とい
う)と、押し込み中の短絡期間T2(以下、押し込み中
の検出期間という)の間の溶接電圧の平均値V2a(以
下、押し込み中の溶接電圧平均値という)及び溶接電流
の平均値I2a (以下、押し込み中の溶接電流平均値と
いう)とを検出する。
The output voltage detected by the welding voltage detection circuit VC connected to the output terminal of the welding power supply device 1 indicates the welding state during arcing and short-circuiting and the voltage between the secondary cable 17 and the workpiece 14. The voltage calculated as the average value is not a constant value because it changes greatly depending on the resistance value. Further, the output current detected by the welding current detection circuit IC connected to the output circuit of the welding power supply device 1 changes during arcing and short-circuiting when the welding power supply 1 has a drooping characteristic. The current value calculated as the average value is not a constant value. Therefore, the welding gun 2 is pulled up, and the average value V1a of the welding voltage (hereinafter, referred to as the welding voltage average value during the pulling) and the welding current of the welding current detected during a certain period T1 (hereinafter, referred to as a detection period during the pulling) during the arc generation. The average value I2a of the welding voltage between the average value I1a (hereinafter referred to as the average welding current during pulling) and the short circuit period T2 during pushing (hereinafter referred to as the detection period during pushing) (hereinafter, the welding voltage during pushing). Average value) and an average value I2a of the welding current (hereinafter, referred to as an average welding current value during pushing).

【0150】演算処理回路CPUは、前述した図5又は
図6の機能をディジタル信号によって実行する演算処理
回路であって、基準にするスタッドを被溶接材から引き
上げてアーク発生中に検出したディジタル溶接電圧検出
信号Vddとディジタル溶接電流検出信号Iddとを入力し
て後述するサンプリング時間T1の溶接電圧平均値V1a
と基準にする溶接電流平均値I1aとを演算し、次にスタ
ッドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電中に検出した
ディジタル溶接電圧検出信号Vddとディジタル溶接電流
検出信号Iddとを入力して後述するサンプリング時間T
2の溶接電圧平均値V2aと溶接電流平均値I2aとを検出
した後で、短絡電流通電中に検出した溶接電圧平均値V
2aを溶接電流平均値I2aで除算して抵抗値Ravを算出
し、続いて基準にする溶接電流平均値I1aと抵抗値Rav
との積の電圧降下Vr=Rav・I1aを算出して、抵抗値
Ravのディジタル出力信号、電圧降下Vrのディジタル
出力信号等を記憶回路11に記憶する。
The arithmetic processing circuit CPU is an arithmetic processing circuit which executes the above-described function of FIG. 5 or FIG. 6 by a digital signal. The voltage detection signal Vdd and the digital welding current detection signal Idd are input, and the welding voltage average value V1a for a sampling time T1 described later is input.
Then, the digital welding voltage detection signal Vdd and the digital welding current detection signal Idd detected during the short-circuit current application by inputting the stud into the workpiece and inputting the digital welding current detection signal Idd will be described later. Sampling time T
After detecting the welding voltage average value V2a and the welding current average value I2a, the welding voltage average value V detected during the short-circuit current is supplied.
2a is divided by the average welding current value I2a to calculate the resistance value Rav. Then, the reference welding current average value I1a and the resistance value Rav are calculated.
, And a digital output signal of the resistance value Rav, a digital output signal of the voltage drop Vr, and the like are stored in the storage circuit 11.

【0152】同様に、判定したいスタッドも、上記の基
準にするスタッドの溶接電流平均値I1a抵抗値Rav2と
の積の電圧降下Rav2・I1aを算出して、抵抗値Rav2
のディジタル出力信号、電圧降下Vr2のディジタル出力
信号等を記憶回路11に記憶する。
Similarly, the stud to be determined also calculates the voltage drop Rav2 · I1a of the product of the welding current average value I1a and the resistance value Rav2 of the stud used as the reference, and calculates the resistance value Rav2.
And the digital output signal of the voltage drop Vr2 are stored in the storage circuit 11.

【1000】[1000]

【発明の効果】本発明の効果は次のとおりである。The effects of the present invention are as follows.

【1001】(1)本発明においては、溶接電源の出力
端子間の電圧を検出する溶接電圧検出回路VC及び溶接
電流を検出する溶接電流検出回路ICを設け、出力端子
から検出した出力電圧よって、2次ケーブルを延長した
ときでも、判定したい押し込み電圧値V2cと基準にする
押し込み電圧値V2aとを比較して品質を管理することが
できる。
(1) In the present invention, a welding voltage detecting circuit VC for detecting a voltage between output terminals of a welding power source and a welding current detecting circuit IC for detecting a welding current are provided. Even when the secondary cable is extended, the quality can be managed by comparing the indentation voltage value V2c to be determined with the indentation voltage value V2a to be determined.

【1002】(2)本発明においては、アーク発生中に
短絡が発生することがなく、かつスタッドを被溶接材に
押し込む指令をしてから速やかに短絡したときの基準に
する押し込み電圧値V2a又は基準にする抵抗値Rav又は
基準にする電圧降下Vrを演算処理回路CPUに予め入
力しておくと、各スタッドの溶接毎に得られる判定した
い押し込み電圧値V2cと基準にする押し込み電圧値V2a
とを比較又は判定したい抵抗値Rav2と基準にする抵抗
値Ravとを比較又は判定したい電圧降下Vr2と基準にす
る電圧降下Vrとを比較することができる。この比較に
よって、溶接品質に影響する合格範囲をはずれた場合、
警報器等で作業者に知らせて、作業者が不良個所を再
度、溶接し直して部材の強度を確保することができるの
で、アークスタッド溶接の押し込み期間の入熱を適切に
かつ容易に管理することができる。
(2) In the present invention, a short-circuit does not occur during the generation of an arc, and a pressing voltage value V2a or a pressing voltage value which is used as a reference when a short-circuit occurs immediately after a command for pressing a stud into a material to be welded is issued. When the reference resistance value Rav or the reference voltage drop Vr is input in advance to the arithmetic processing circuit CPU, the indentation voltage value V2c to be determined and the indentation voltage value V2a to be obtained obtained for each welding of each stud are obtained.
Can be compared with the resistance value Rav2 to be compared or determined with the reference resistance value Rav, and the voltage drop Vr2 to be compared or determined with the reference voltage drop Vr. If this comparison deviates from the acceptable range that affects weld quality,
The worker can be informed by an alarm or the like, and the defective portion can be re-welded again to secure the strength of the member, so that the heat input during the indentation period of arc stud welding is appropriately and easily managed. be able to.

【1003】(3)本発明においては、各スタッドの溶
接毎に得られるデータは、各スタッドの溶接毎に記憶さ
せ、演算処理回路CPU又はこのデータを外部記憶回
路、例えばメモリカード又はパソコンに入力して、パソ
コンで処理してヒストグラム等を作成して評価すること
ができるので各スタッド溶接の押し込み期間入熱管理を
容易に確認することができる。
(3) In the present invention, data obtained for each welding of each stud is stored for each welding of each stud, and an arithmetic processing circuit CPU or this data is input to an external storage circuit, for example, a memory card or a personal computer. Then, it can be processed by a personal computer to create and evaluate a histogram or the like, so that it is possible to easily confirm the heat input management during the indentation period of each stud welding.

【1004】(4)本発明においては、現場でのスタッ
ド溶接においては、運搬、引き回し等の作業性を良くす
るため、規定のケーブル径よりも小径のケーブルを使用
する場合が多いために、大電流を頻繁に通電すると、接
触部、劣化部等の発熱が大きく加速度的に劣化して焼損
する。本発明においては、短絡時の電圧降下Vrが予め
定められた許容値を越えると異常信号を出力するので、
正常なケーブル又はコネクタであるかどうかを確認する
ことができ、早期の交換等の対策が可能になる。また使
用可能なケーブル長を越えたときでも確認することがで
きる。
(4) In the present invention, in the case of stud welding in the field, a cable having a diameter smaller than a specified cable diameter is often used in order to improve workability such as transportation and routing. When a current is supplied frequently, the heat generated in the contact portion, the deteriorated portion, etc. is greatly accelerated and burns out. In the present invention, when the voltage drop Vr at the time of short circuit exceeds a predetermined allowable value, an abnormal signal is output.
It can be checked whether the cable or connector is normal, and measures such as early replacement can be made. Also, it can be confirmed even when the usable cable length is exceeded.

【1005】(5)本発明においては、波形モニタを特
に必要としないために、現場作業において、管理装置の
設置、移動等がないので作業性が損なわれない。
(5) In the present invention, since a waveform monitor is not particularly required, workability is not impaired since there is no need to install or move a management device in field work.

【1006】(6)本発明においては、判定したい押し
込み電圧値V2c又は押し込み抵抗値Rav2又は押し込み
電圧降下Vr2を使用することによって、従来技術のモニ
ターによって波形データを管理する方法よりも、データ
量を少なくして大量の溶接結果のデータを管理すること
ができる。
(6) In the present invention, by using the push-in voltage value V2c, push-in resistance value Rav2, or push-in voltage drop Vr2 to be determined, the data amount can be reduced as compared with the conventional method of managing waveform data by a monitor. A large amount of welding result data can be managed with a small amount.

【1007】(7)本発明においては、判定したい抵抗
値Rav2と基準にする抵抗値Rav又は判定したい電圧降
下Vr2と基準にする電圧降下Vrを使用することによっ
て、スタッドを被溶接材から引き上げたときのアーク発
生中の溶接電流平均値とこのスタッドを被溶接材に押し
込んだときの溶接電流平均値とが変化する場合であって
も、誤差が生じない。
(7) In the present invention, the stud is pulled up from the material to be welded by using the resistance value Rav2 to be determined and the reference resistance value Rav or the voltage drop Vr2 to be determined and the reference voltage drop Vr. Even if the average value of the welding current when the arc is generated and the average value of the welding current when the stud is pushed into the workpiece are changed, no error occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、鉄骨上に鋼板を配設したときに、鋼板
が波打ち、鉄骨と鋼板との間に隙間(クリアランス)が
生じている状態を示す鉄骨・鋼板位置関係図である。
FIG. 1 is a diagram showing a positional relationship between a steel plate and a steel plate in a case where a steel plate is wavy and a gap (clearance) is generated between the steel plate and the steel plate when the steel plate is disposed on the steel plate.

【図2】図2は、鉄骨と鋼板との間に隙間があるときの
鋼板とスタッド先端との位置関係を示す鋼板・スタッド
位置関係図である。
FIG. 2 is a steel plate / stud positional relationship diagram showing a positional relationship between a steel plate and a stud tip when there is a gap between a steel frame and a steel plate.

【図3】図3(A)は、基準にするスタッドを被溶接材
に押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21までに短
絡したときの出力電流Ioの波形を示す出力電流波形図
であり、同図(B)は、基準にするスタッドを被溶接材
に押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21までに短
絡したときの出力端子電圧Vdの波形を示す出力端子電
圧波形図である。
FIG. 3A is an output current waveform diagram showing a waveform of an output current Io when a short circuit occurs by a predetermined time t21 after a command for pushing a stud to be a reference into a workpiece to be welded. FIG. 3B is an output terminal voltage waveform diagram showing a waveform of the output terminal voltage Vd when a short circuit is caused by a predetermined time t21 after a command to push a stud to be a reference into a workpiece is set.

【図4】図4(A)は、判定したいスタッドを被溶接材
に押し込む指令をしてから予め定めた時刻t21よりも遅
れて短絡したときの出力電流Ioの波形を示す負荷電流
波形図であり、同図(B)は、判定したいスタッドを被
溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた短絡中の溶
接電圧検出開始時点t21よりも遅れて短絡したときの出
力端子電圧Vdの波形を示す出力端子電圧波形図であ
る。
FIG. 4A is a load current waveform diagram showing a waveform of an output current Io when a short circuit occurs after a predetermined time t21 after a command for pushing a stud to be determined into a workpiece is issued. FIG. 6B shows the waveform of the output terminal voltage Vd when a short circuit is caused after a command to push the stud to be determined into the workpiece to be welded and later than the predetermined welding voltage detection start time t21 during the short circuit. FIG. 7 is a diagram showing output terminal voltage waveforms.

【図5】図5は、スタッド溶接の判定したい抵抗値Rav
2と基準にする抵抗値Ravとを比較するスタッド溶接の
押し込み期間入熱管理方法のフローチャートである。
FIG. 5 is a diagram showing a resistance value Rav to be determined for stud welding;
4 is a flowchart of a stud welding indentation period heat input management method for comparing 2 with a reference resistance value Rav.

【図6】図6は、スタッド溶接の判定したい電圧降下V
r2と基準にする電圧降下Vrとを比較するスタッド溶接
の押し込み期間入熱管理方法のフローチャートである。
FIG. 6 shows a voltage drop V to be determined for stud welding.
It is a flowchart of the pushing-in period heat input management method of the stud welding which compares r2 with the voltage drop Vr used as a reference.

【図7】図7は、本発明の方法を実施するスタッド溶接
装置の実施例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of a stud welding apparatus for performing the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶接電源装置 2 溶接ガン 3 溶接制御装置 5 電流指令出力回路 6 D/A変換器 7、8 A/D変換器 11 記憶回路 12 表示回路 13 起動スイッチ 14 被溶接材 15 溶接電流出力回路 16 制御ケーブル 17 2次ケーブル 18 スタッド 21 鉄骨 22 鋼板 CPU 演算処理回路 Da アーク長 Dc 鉄骨21と鋼板22との間の隙間(クリアラン
ス) Dd 押し込み距離 De 貫通溶接のときのスタッド先端が鉄骨に押し込ま
れる実際の突っ込み量 Dp 鋼板の板厚 Du 引き上げ距離 Ia 主ア−ク電流 I1a 短絡が発生しないときの引き上げ中の検出期間T
1の溶接電流平均値/基準にする溶接電流平均値 I2a (基準にするスタッドの)押し込み中の検出期
間T2の検出した溶接電流平均値 I2c (判定したいスタッドの)押し込み中の検出期
間T2の検出した溶接電流平均値 I1(t) 時刻tの引き上げ中の溶接電流 I2(t) 時刻tの押し込み中の溶接電流 IC 溶接電流検出回路 Ic 溶接電流検出信号 Io 出力電流/溶接電流 Ip パイロット電流 Is 短絡電流 M スタッド先端の移動量 P 基準点 R(t) 時刻tの抵抗値R(t) Rav 溶接電圧平均値V2aを溶接電流平均値I2aで除
算した抵抗値/基準にする抵抗値 Rav2 溶接電圧平均値V2bを溶接電流平均値I2bで除
算した抵抗値/判定の抵抗値 T1 引き上げ中の検出期間 T2 押し込み中の検出期間 t0 パイロット電流通電開始時点 t1 主ア−ク電流通電開始時点 t2c 短絡中の溶接電圧検出開始時点t21よりも遅れ
て短絡した時点 t11 ア−ク中の溶接電圧検出開始時点 t12 ア−ク中の溶接電圧検出終了時点 t21 短絡中の溶接電圧検出開始時点/スタッドを被
溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時刻 t22 短絡中の溶接電圧検出終了時点 ts0 貫通溶接でない通常の溶接のときの短絡時点 ts1 貫通溶接のときの短絡時点であり、スタッド先
端が鋼板の板厚Dp及び隙間Dcだけ移動する時間 ts2 貫通溶接のときにスタッド先端が鉄骨に押し込
まれる短絡時点 V1(t) 時刻tの引き上げ中の溶接電圧 V2(t) 時刻tの押し込み中の溶接電圧 V1a 引き上げ中の溶接電圧平均値(短絡が発生しな
いとき(正常動作時)のの検出期間T1の溶接電圧平均
値) V2a 押し込み中の溶接電圧平均値(正常動作時の検
出期間T2の溶接電圧平均値)/基準にする押し込み電
圧値 V2c 短絡中の溶接電圧検出開始時点t21よりも遅れ
て短絡したときの検出期間T2の溶接電圧平均値/判定
したい押し込み電圧値 VC 溶接電圧検出回路 Vc 溶接電圧検出信号 Vd 出力端子電圧 Vo 溶接ガンと溶接箇所付近の被溶接材との負荷電
圧 Vr アーク発生中に検出した溶接電流平均値I1aと
抵抗値Ravとの積の電圧降下/基準にする電圧降下 Vr2 アーク発生中に検出した溶接電流平均値I1aと
抵抗値Rav2との積の電圧降下/判定したい電圧降下
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding power supply device 2 Welding gun 3 Welding control device 5 Current command output circuit 6 D / A converter 7, 8 A / D converter 11 Storage circuit 12 Display circuit 13 Start switch 14 Workpiece material 15 Welding current output circuit 16 Control Cable 17 Secondary cable 18 Stud 21 Steel frame 22 Steel plate CPU Arithmetic processing circuit Da Arc length Dc Gap (clearance) between steel frame 21 and steel plate 22 Dd Push distance De Actual stud tip during penetration welding is pushed into steel frame Penetration amount Dp Thickness of steel sheet Du Pulling distance Ia Main arc current I1a Detection period T during pulling when no short circuit occurs
1 welding current average value / reference welding current average value I2a Detected welding current average value I2c (of studs to be determined) during press-in detection period T2 detection of press-in detection period T2 (of studs to be determined) Welding current average value I1 (t) welding current during raising at time t I2 (t) welding current during pushing at time t IC welding current detection circuit Ic welding current detection signal Io output current / welding current Ip pilot current Is short circuit Current M Movement amount of stud tip P Reference point R (t) Resistance value at time t R (t) Rav Resistance value obtained by dividing welding voltage average value V2a by welding current average value I2a / reference resistance value Rav2 welding voltage average Resistance value obtained by dividing value V2b by welding current average value I2b / resistance value of judgment T1 Detection period during raising T2 Detection period during pushing t0 Pilot current energization start time t1 Main arc current Power supply start time t2c Short-circuiting after welding voltage detection start time t21 during short-circuiting Short-circuiting time t11 Welding voltage detection start time during arcing t12 Welding voltage detection end time during arcing t21 Starting welding voltage detection during short-circuit Time / predetermined time after commanding to push stud into workpiece to be welded t22 Time to end detection of welding voltage during short circuit ts0 Short circuit time during normal welding other than through welding ts1 Short circuit time during through welding; Time during which the tip of the stud moves by the thickness Dp and the gap Dc of the steel sheet ts2 Short-circuit point at which the tip of the stud is pushed into the steel frame at the time of penetration welding V1 (t) Welding voltage during raising of time t V2 (t) Pushing of time t Medium welding voltage V1a Average welding voltage during raising (average welding voltage during detection period T1 when short circuit does not occur (during normal operation)) V2a Average welding voltage during push-in ( The average welding voltage in the detection period T2 during normal operation) / the reference indentation voltage value V2c The average welding voltage value in the detection period T2 when the short circuit occurs after the welding voltage detection start time t21 during the short circuit / the indentation to be determined Voltage value VC Welding voltage detection circuit Vc Welding voltage detection signal Vd Output terminal voltage Vo Load voltage between welding gun and workpiece near welding point Vr Product of welding current average value I1a detected during arc generation and resistance value Rav Voltage drop / reference voltage drop Vr2 Voltage drop of product of welding current average value I1a detected during arc generation and resistance value Rav2 / Voltage drop to be determined

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 章二 大阪市北区南森町1丁目1番29号 ダイヘ ンスタッド株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shoji Harada 1-1-29 Minamimori-cho, Kita-ku, Osaka Inside Daihen Stud Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スタッド溶接の入熱管理方法において、
判定したいスタッドを被溶接材から引き上げてアークを
発生させた後、スタッドを被溶接材に押し込んで短絡し
たときの短絡電流通電中に溶接電圧平均値を検出し、前
記溶接電圧平均値に対応した値と予め定めた値とを比較
するスタッド溶接の押し込み期間入熱管理方法。
In a method for controlling heat input of stud welding,
After raising the stud to be judged from the material to be welded and generating an arc, the stud was pushed into the material to be welded, and the welding voltage average value was detected during short-circuit current conduction when a short circuit occurred, corresponding to the welding voltage average value. A method for controlling heat input during the indentation period of stud welding, in which a value is compared with a predetermined value.
【請求項2】 スタッド溶接の入熱管理方法において、
基準にするスタッドを被溶接材から引き上げてアークを
発生させた後、スタッドを被溶接材に押し込む指令をし
てから予め定めた時刻までに短絡したときの短絡電流通
電中に第1の溶接電圧平均値と溶接電流平均値とを検出
して前記第1の溶接電圧平均値を基準の押し込み電圧値
とし、次に、判定したいスタッドを被溶接材に押し込ん
で短絡電流通電中に前記第1の溶接電流平均値と同一平
均値の電流を通電したときの第2の溶接電圧平均値を検
出して前記第2の溶接電圧平均値を判定したい押し込み
電圧値として、前記判定したい押し込み電圧値と前記基
準にする押し込み電圧値とを比較するスタッド溶接の押
し込み期間入熱管理方法。
2. A method for controlling heat input of stud welding, comprising:
The first welding voltage is applied during a short-circuit current conduction when a stud to be a reference is pulled up from the material to be welded and an arc is generated, and then the stud is short-circuited by a predetermined time after a command to push the stud into the material to be welded. An average value and a welding current average value are detected, and the first welding voltage average value is set as a reference indentation voltage value. Next, a stud to be determined is pushed into a workpiece to be welded, and the first stud is applied during short-circuit current conduction. The second welding voltage average value is detected when the current having the same average value as the welding current average value is applied, and the second welding voltage average value is determined as the pressing voltage value to be determined. A method for controlling the heat input during the indentation period of stud welding, which compares it with the indentation voltage value used as a reference.
【請求項3】 スタッド溶接の入熱管理方法において、
基準にするスタッドを被溶接材から引き上げてアークを
発生させた後、スタッドを被溶接材に押し込む指令をし
てから予め定めた時刻までに短絡したときの短絡電流通
電中に第1の溶接電圧平均値と溶接電流平均値とを検出
した後、短絡電流通電中に検出した前記第1の溶接電圧
平均値を溶接電流平均値で除算して基準にする抵抗値を
算出する基準抵抗値算出過程と、判定したいスタッドを
被溶接材から引き上げてアークを発生させた後、スタッ
ドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電中に第2の溶接
電圧平均値と溶接電流平均値とを検出した後、短絡電流
通電中に検出した前記第2の溶接電圧平均値を溶接電流
平均値で除算して判定したい抵抗値を算出する判定抵抗
値算出過程と、前記判定したい抵抗値と前記基準にする
抵抗値とを比較する抵抗値比較過程とから成るスタッド
溶接の押し込み期間入熱管理方法。
3. The method for controlling heat input of stud welding,
The first welding voltage is applied during a short-circuit current conduction when a stud to be a reference is pulled up from the material to be welded and an arc is generated, and then the stud is short-circuited by a predetermined time after a command to push the stud into the material to be welded. After detecting the average value and the welding current average value, dividing the first welding voltage average value detected during the short-circuit current conduction by the welding current average value to calculate a reference resistance value calculating process. After raising the stud to be determined from the workpiece and generating an arc, the stud is pushed into the workpiece and the second welding voltage average value and the welding current average value are detected during short-circuit current conduction, A determination resistance value calculating step of calculating a resistance value to be determined by dividing the second welding voltage average value detected during the short-circuit current conduction by the welding current average value, and the resistance value to be determined and the reference resistance value Compare with Push period heat input control method for stud welding consisting of resistance value comparison process.
【請求項4】 スタッド溶接の入熱管理方法において、
基準にするスタッドを被溶接材から引き上げてアークを
発生しアーク発生中に短絡が発生しない第1の溶接電圧
平均値と溶接電流平均値とを検出し、次にスタッドを被
溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時刻までに
短絡したときの短絡電流通電中に第2の溶接電圧平均値
と溶接電流平均値とを検出した後、短絡電流通電中に検
出した前記第2の溶接電圧平均値を溶接電流平均値で除
算して基準にする抵抗値を算出し、前記基準にする抵抗
値と前記第1の溶接電流平均値との積の基準にする電圧
降下を算出する基準電圧降下算出過程と、判定したいス
タッドを被溶接材から引き上げてアークを発生し、次に
スタッドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電中に第3
の溶接電圧平均値と溶接電流平均値とを検出した後、短
絡電流通電中に検出した前記第3の溶接電圧平均値を溶
接電流平均値で除算して判定したい抵抗値を算出し、ア
ーク発生中に検出した前記第1の溶接電流平均値と前記
判定したい抵抗値との積の判定したい電圧降下を算出す
る判定電圧降下算出過程と、前記判定したい電圧降下と
前記基準にする電圧降下とを比較する電圧降下比較過程
とから成るスタッド溶接の押し込み期間入熱管理方法。
4. A method for controlling heat input of stud welding, comprising:
A command to pull up a stud to be a reference from a material to be welded, detect an average value of a first welding voltage and a mean value of a welding current at which an arc is generated and a short circuit does not occur during occurrence of the arc, and then the stud is pushed into the material to be welded. After the second welding voltage average value and the welding current average value are detected during short-circuit current conduction when short-circuiting occurs by a predetermined time after performing the second welding voltage detection during short-circuit current conduction, A reference voltage drop for calculating a resistance value to be a reference by dividing the average value by a welding current average value, and calculating a voltage drop to be a reference for a product of the resistance value to be the reference and the first welding current average value. In the calculation process, the stud to be determined is pulled up from the material to be welded to generate an arc, and then the stud is pushed into the material to be welded and the third stud is made during the short-circuit current conduction.
After detecting the welding voltage average value and the welding current average value, the third welding voltage average value detected during the short-circuit current conduction is divided by the welding current average value to calculate a resistance value to be determined, and arc generation is performed. A determination voltage drop calculation step of calculating a voltage drop to be determined of a product of the first welding current average value detected during the resistance value and a resistance value to be determined, and a voltage drop to be determined and a voltage drop to be the reference. A method for controlling heat input during the indentation period of stud welding, comprising a voltage drop comparing step of comparing.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010033585A3 (en) * 2008-09-16 2010-07-01 Nelson Stud Welding, Inc. Waveform control in drawn arc fastener welding
CN105171187A (en) * 2015-09-08 2015-12-23 刘文斌 Electric welding machine with adjustable no-load voltage

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WO2010033585A3 (en) * 2008-09-16 2010-07-01 Nelson Stud Welding, Inc. Waveform control in drawn arc fastener welding
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