JPH11267839A - アーク溶接方法 - Google Patents
アーク溶接方法Info
- Publication number
- JPH11267839A JPH11267839A JP9073598A JP9073598A JPH11267839A JP H11267839 A JPH11267839 A JP H11267839A JP 9073598 A JP9073598 A JP 9073598A JP 9073598 A JP9073598 A JP 9073598A JP H11267839 A JPH11267839 A JP H11267839A
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- welding
- arc
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパッタを発生させること無く、ＴＩＧ溶接
並以上の溶接美観を持つ溶接ビードを得られるＭＩＧア
ーク溶接方法を提供する。 【解決手段】 溶接トーチの送り動作を周期的に停止
し（ステップＳ２）、前記送り動作の停止中には溶接ワ
イヤを高速で送給し（ステップＳ３）、前記送り動作の
実行中には前記溶接ワイヤを低速で送給する（ステップ
Ｓ４）ものである。また、前記送り動作の停止中には交
流溶接を行い（ステップＳ１３）、前記送り動作の実行
中には逆極性の直流溶接を行う（ステップＳ１４）。
並以上の溶接美観を持つ溶接ビードを得られるＭＩＧア
ーク溶接方法を提供する。 【解決手段】 溶接トーチの送り動作を周期的に停止
し（ステップＳ２）、前記送り動作の停止中には溶接ワ
イヤを高速で送給し（ステップＳ３）、前記送り動作の
実行中には前記溶接ワイヤを低速で送給する（ステップ
Ｓ４）ものである。また、前記送り動作の停止中には交
流溶接を行い（ステップＳ１３）、前記送り動作の実行
中には逆極性の直流溶接を行う（ステップＳ１４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、溶接ロボ
ット等を使用する自動アーク溶接方法に関する。特に、
作業者の手作業によるＴＩＧ溶接で得られるようなウロ
コ状のビードを形成するＭＩＧ／ＭＡＧ自動溶接方法に
関する。
ット等を使用する自動アーク溶接方法に関する。特に、
作業者の手作業によるＴＩＧ溶接で得られるようなウロ
コ状のビードを形成するＭＩＧ／ＭＡＧ自動溶接方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルミニウム及びアルミニウム合
金をアーク溶接によって接合した金物が、建築物、自動
車、オートバイ等の部品に広く使われている。これらの
金物は溶接継ぎ手が外部から直接見える形で使用される
ので、溶接継ぎ手の外観はこれらの金物の美観、ひいて
は建築物、自動車、オートバイ等の全体の美観に大きな
影響を及ぼしている。特に、オートバイにおいては、う
ろこ状のビードが消費者に好まれている。そこで、良好
な溶接ビードの外観が得られるアーク溶接方法として、
フィラワイヤを添加するＴＩＧアーク溶接が広く採用さ
れている。このＴＩＧアーク溶接で溶接すると規則正し
いうろこ状のビードが得られ、通常のＭＩＧアーク溶接
のビードよりも美しいとされている。しかしながら、こ
のＴＩＧアーク溶接は、ＭＩＧアーク溶接方法より溶接
速度が遅いため生産効率が低く、また電極の交換作業が
必要で、さらに、高いワーク精度を要求されるので好ま
しい溶接方法ではない。このため、ＭＩＧ溶接を用い
て、ＴＩＧ溶接のようなうろこ状のビードを得ようとす
る方法が提案されている。特開平６−５５２６８号公報
では、アーク溶接ロボットの溶接トーチの送り動作を間
欠的に行い、溶接トーチを停止させた状態で所定の時間
だけアークを発生させて溶接母材を溶融させ、次に、ア
ークを停止させて、溶接トーチを溶融部外周側のアーク
再開始点に移動させる溶接方法が開示されている。特開
平６−１９０５６１号公報では、消耗電極を予め設定し
た一定のワイヤ送給速度で送給し、第１パルス電流群の
パルス溶接電流を通電する第１パルス通電期間のアーク
長を第１アーク長とし、第２パルス電流群のパルス溶接
電流を通電する第２パルス通電期間のアーク長を第１ア
ーク長よりも小の第２アーク長とし、第１パルス通電期
間と第２パルス通電期間との切換信号と同期して溶接速
度を周期的に切り換える溶接方法が開示されている。
金をアーク溶接によって接合した金物が、建築物、自動
車、オートバイ等の部品に広く使われている。これらの
金物は溶接継ぎ手が外部から直接見える形で使用される
ので、溶接継ぎ手の外観はこれらの金物の美観、ひいて
は建築物、自動車、オートバイ等の全体の美観に大きな
影響を及ぼしている。特に、オートバイにおいては、う
ろこ状のビードが消費者に好まれている。そこで、良好
な溶接ビードの外観が得られるアーク溶接方法として、
フィラワイヤを添加するＴＩＧアーク溶接が広く採用さ
れている。このＴＩＧアーク溶接で溶接すると規則正し
いうろこ状のビードが得られ、通常のＭＩＧアーク溶接
のビードよりも美しいとされている。しかしながら、こ
のＴＩＧアーク溶接は、ＭＩＧアーク溶接方法より溶接
速度が遅いため生産効率が低く、また電極の交換作業が
必要で、さらに、高いワーク精度を要求されるので好ま
しい溶接方法ではない。このため、ＭＩＧ溶接を用い
て、ＴＩＧ溶接のようなうろこ状のビードを得ようとす
る方法が提案されている。特開平６−５５２６８号公報
では、アーク溶接ロボットの溶接トーチの送り動作を間
欠的に行い、溶接トーチを停止させた状態で所定の時間
だけアークを発生させて溶接母材を溶融させ、次に、ア
ークを停止させて、溶接トーチを溶融部外周側のアーク
再開始点に移動させる溶接方法が開示されている。特開
平６−１９０５６１号公報では、消耗電極を予め設定し
た一定のワイヤ送給速度で送給し、第１パルス電流群の
パルス溶接電流を通電する第１パルス通電期間のアーク
長を第１アーク長とし、第２パルス電流群のパルス溶接
電流を通電する第２パルス通電期間のアーク長を第１ア
ーク長よりも小の第２アーク長とし、第１パルス通電期
間と第２パルス通電期間との切換信号と同期して溶接速
度を周期的に切り換える溶接方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、発明者の実
施した実験によれば、特開平６−５５２６８号公報の溶
接方法では、アークを断続的に繰り返し発生させるの
で、アークを発生させる度に、多量のスパッタが発生す
るという問題がある。また、溶接速度も上げることがで
きないという問題もある。特にアルミニウムの溶接の場
合、スパッタが発生すると著しくビードの外観を損ね
る。また、特開平６−１９０５６１号公報の溶接方法に
よっても、得られるビードの外観はは図５に示すような
ものであり、ＴＩＧ溶接で得られるような明瞭なうろこ
形が得られず、また表面に小さな皺が生じるので、十分
な美観が得られないという問題がある。なお、図５の画
面の下部に付したスケールの目盛りは１ｍｍである。そ
こで、本発明は、スパッタを発生させること無く、ＴＩ
Ｇ溶接並以上の美観を持つ溶接ビードを得られるＭＩＧ
アーク溶接方法を提供することを目的とする。
施した実験によれば、特開平６−５５２６８号公報の溶
接方法では、アークを断続的に繰り返し発生させるの
で、アークを発生させる度に、多量のスパッタが発生す
るという問題がある。また、溶接速度も上げることがで
きないという問題もある。特にアルミニウムの溶接の場
合、スパッタが発生すると著しくビードの外観を損ね
る。また、特開平６−１９０５６１号公報の溶接方法に
よっても、得られるビードの外観はは図５に示すような
ものであり、ＴＩＧ溶接で得られるような明瞭なうろこ
形が得られず、また表面に小さな皺が生じるので、十分
な美観が得られないという問題がある。なお、図５の画
面の下部に付したスケールの目盛りは１ｍｍである。そ
こで、本発明は、スパッタを発生させること無く、ＴＩ
Ｇ溶接並以上の美観を持つ溶接ビードを得られるＭＩＧ
アーク溶接方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、溶接トーチの送り動作を周期的に停止
し、前記送り動作の停止中には溶接ワイヤを高速で送給
し、前記送り動作の実行中には前記溶接ワイヤを低速で
送給するものである。また、前記送り動作の停止中には
交流溶接を行い、前記送り動作の実行中には逆極性の直
流溶接を行うものである。
めに、本発明は、溶接トーチの送り動作を周期的に停止
し、前記送り動作の停止中には溶接ワイヤを高速で送給
し、前記送り動作の実行中には前記溶接ワイヤを低速で
送給するものである。また、前記送り動作の停止中には
交流溶接を行い、前記送り動作の実行中には逆極性の直
流溶接を行うものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明を実施するための自
動溶接装置の構成図である。図１において、１はロボッ
トであり、２はロボットコントローラ、３は溶接電源で
あり、４はサーボモータ駆動のプル式ワイヤ送給装置付
きの溶接トーチである。溶接電源３は極性コントロール
が可能な公知の溶接電源であり、正極性、または逆極性
の直流溶接および交流溶接を任意に切り換えて施工でき
る。また溶接トーチ４はサーボモータでワイヤ送給装置
を駆動するので、ワイヤ供給速度を任意に変更できる。
ロボットコントローラ２は、予め設定されたプログラム
に従って、ロボット１を動作させるとともに、溶接電源
３の電流、電圧、極性等の条件を変更し、また、溶接ト
ーチ４の溶接ワイヤ送給速度を自由に変更する信号を、
それぞれ溶接電源３と溶接トーチ４に送って制御でき
る。本発明の第１の実施例を示す溶接方法のフローを図
２に示す。以下、図２に従ってこのフローを説明する。
まず、ステップＳ１で溶接を開始しアークを発生させ
る。次に、ステップＳ２で溶接トーチ４の溶接線方向へ
の移動すなわち送り動作を停止する。ステップＳ３で、
ロボットコントローラ２の指令によって溶接トーチ４の
ワイヤ送給装置の駆動用サーボモータの回転を上げて、
溶接ワイヤーの送給速度を増速するとともに、タイマー
をスタートさせる。したがって、前記タイマーが作動し
ている間は、溶接トーチ４は一点で停止している。この
状態で溶接ワイヤ送給速度を増加し、大量の溶接ワイヤ
を溶融することにより、十分な溶融プールを形成する。
前記タイマーで設定した時間が経過すると、ステップＳ
４を実行し、溶接ワイヤの送給速度を減速する。この時
の溶接ワイヤー送給速度は、アークを維持するが、溶接
ワイヤーから母材への溶滴移行が生じない速度とする。
条件によっては、溶接ワイヤーの送給を停止する場合も
あるが、この場合もアークが維持されていることが必要
である。さらに、ステップＳ５では、所定の溶接線の溶
接が終了しているかどうかを判断する。所定の溶接線の
溶接が完了していれば、ステップＳ７に移って溶接を終
了させる。所定の溶接線の溶接が完了していなければ、
ステップＳ６を実行し、溶接トーチ４を移動させ、次に
ステップＳ２に飛び、所定の溶接線の溶接が完了するま
で、ステップＳ２からステップＳ６までを繰り返す。ス
テップＳ６での溶接トーチ４の移動は、所定の溶接線に
沿った方向の、ステップＳ３で形成した溶融プールの大
きさに応じた距離だけの移動である。つまりステップＳ
２からステップＳ６までを繰り返すたびに形成される前
記溶融プールの一部が互いに重なって、うろこ状のビー
ドを形成するような距離だけ、溶接トーチ４を動かすの
である。このように、アークを維持したまま溶接トーチ
４の停止と移動を繰り返すので、スパッタの発生が少な
く、きれいなうろこ状のビードが形成される。また、従
来技術による溶接方法で問題になっているビード表面の
小さな皺は、溶滴が溶融プールに移行する時に生じる波
紋に起因するものであるが、ステップＳ４で、溶滴の母
材への移行を停止するので、溶融プールは、表面の波が
減衰してから凝固する。従って、ビードに小さな皺は生
じない。図３はこの第１の実施例の方法で溶接したビー
ドの外観を示す写真である。なお、図３の画面の下部に
付したスケールの目盛りは１ｍｍである。
動溶接装置の構成図である。図１において、１はロボッ
トであり、２はロボットコントローラ、３は溶接電源で
あり、４はサーボモータ駆動のプル式ワイヤ送給装置付
きの溶接トーチである。溶接電源３は極性コントロール
が可能な公知の溶接電源であり、正極性、または逆極性
の直流溶接および交流溶接を任意に切り換えて施工でき
る。また溶接トーチ４はサーボモータでワイヤ送給装置
を駆動するので、ワイヤ供給速度を任意に変更できる。
ロボットコントローラ２は、予め設定されたプログラム
に従って、ロボット１を動作させるとともに、溶接電源
３の電流、電圧、極性等の条件を変更し、また、溶接ト
ーチ４の溶接ワイヤ送給速度を自由に変更する信号を、
それぞれ溶接電源３と溶接トーチ４に送って制御でき
る。本発明の第１の実施例を示す溶接方法のフローを図
２に示す。以下、図２に従ってこのフローを説明する。
まず、ステップＳ１で溶接を開始しアークを発生させ
る。次に、ステップＳ２で溶接トーチ４の溶接線方向へ
の移動すなわち送り動作を停止する。ステップＳ３で、
ロボットコントローラ２の指令によって溶接トーチ４の
ワイヤ送給装置の駆動用サーボモータの回転を上げて、
溶接ワイヤーの送給速度を増速するとともに、タイマー
をスタートさせる。したがって、前記タイマーが作動し
ている間は、溶接トーチ４は一点で停止している。この
状態で溶接ワイヤ送給速度を増加し、大量の溶接ワイヤ
を溶融することにより、十分な溶融プールを形成する。
前記タイマーで設定した時間が経過すると、ステップＳ
４を実行し、溶接ワイヤの送給速度を減速する。この時
の溶接ワイヤー送給速度は、アークを維持するが、溶接
ワイヤーから母材への溶滴移行が生じない速度とする。
条件によっては、溶接ワイヤーの送給を停止する場合も
あるが、この場合もアークが維持されていることが必要
である。さらに、ステップＳ５では、所定の溶接線の溶
接が終了しているかどうかを判断する。所定の溶接線の
溶接が完了していれば、ステップＳ７に移って溶接を終
了させる。所定の溶接線の溶接が完了していなければ、
ステップＳ６を実行し、溶接トーチ４を移動させ、次に
ステップＳ２に飛び、所定の溶接線の溶接が完了するま
で、ステップＳ２からステップＳ６までを繰り返す。ス
テップＳ６での溶接トーチ４の移動は、所定の溶接線に
沿った方向の、ステップＳ３で形成した溶融プールの大
きさに応じた距離だけの移動である。つまりステップＳ
２からステップＳ６までを繰り返すたびに形成される前
記溶融プールの一部が互いに重なって、うろこ状のビー
ドを形成するような距離だけ、溶接トーチ４を動かすの
である。このように、アークを維持したまま溶接トーチ
４の停止と移動を繰り返すので、スパッタの発生が少な
く、きれいなうろこ状のビードが形成される。また、従
来技術による溶接方法で問題になっているビード表面の
小さな皺は、溶滴が溶融プールに移行する時に生じる波
紋に起因するものであるが、ステップＳ４で、溶滴の母
材への移行を停止するので、溶融プールは、表面の波が
減衰してから凝固する。従って、ビードに小さな皺は生
じない。図３はこの第１の実施例の方法で溶接したビー
ドの外観を示す写真である。なお、図３の画面の下部に
付したスケールの目盛りは１ｍｍである。
【０００６】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
図４は本発明の第２の実施例を示すフローチャートであ
る。基本的なフローは前記の第１の実施例と同一であ
る。しかし、ステップＳ１３において、溶接電源３の交
流の状態に設定し、ステップＳ１４においては、溶接電
源３を逆極性の直流の状態に設定するところが、第１の
実施例と異なる。つまり溶接トーチ４の送り動作を停止
させて、溶融プールを形成する間は、交流溶接を行い、
溶接トーチ４を移動させる間は直流溶接を行う訳であ
る。溶接継ぎ手に大きな隙間が存在したり、母材の板厚
が薄い場合は、交流溶接が有利である。交流溶接は、直
流溶接に比べて少ない溶け込みで十分な溶融プールを得
ることができるからである。しかし、正極性と逆極性が
周期的に入れ代わる交流溶接はアークが不安定であり、
溶融プールに波紋が生じやすいので、ビードに小さな皺
が生じやすいという問題がある。この第２の実施例で
は、交流溶接によって、十分な溶融プールを形成したあ
とで、溶接電源３をアークの安定性のよい逆極性の直流
に切り換えて、さらに溶接ワイヤーの送給速度を下げ
て、溶滴の移行を停止するので、溶融プールは表面の波
紋が減衰してから凝固する。従ってビード表面に小さな
皺は生じない。このような特性があるので、この第２の
実施例の溶接方法は、特に、薄板あるいは隙間の大きい
継ぎ手の溶接に好適である。
図４は本発明の第２の実施例を示すフローチャートであ
る。基本的なフローは前記の第１の実施例と同一であ
る。しかし、ステップＳ１３において、溶接電源３の交
流の状態に設定し、ステップＳ１４においては、溶接電
源３を逆極性の直流の状態に設定するところが、第１の
実施例と異なる。つまり溶接トーチ４の送り動作を停止
させて、溶融プールを形成する間は、交流溶接を行い、
溶接トーチ４を移動させる間は直流溶接を行う訳であ
る。溶接継ぎ手に大きな隙間が存在したり、母材の板厚
が薄い場合は、交流溶接が有利である。交流溶接は、直
流溶接に比べて少ない溶け込みで十分な溶融プールを得
ることができるからである。しかし、正極性と逆極性が
周期的に入れ代わる交流溶接はアークが不安定であり、
溶融プールに波紋が生じやすいので、ビードに小さな皺
が生じやすいという問題がある。この第２の実施例で
は、交流溶接によって、十分な溶融プールを形成したあ
とで、溶接電源３をアークの安定性のよい逆極性の直流
に切り換えて、さらに溶接ワイヤーの送給速度を下げ
て、溶滴の移行を停止するので、溶融プールは表面の波
紋が減衰してから凝固する。従ってビード表面に小さな
皺は生じない。このような特性があるので、この第２の
実施例の溶接方法は、特に、薄板あるいは隙間の大きい
継ぎ手の溶接に好適である。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば次の
ような効果がある。 （１）アークを維持したまま溶接を続けるので、スパッ
タの発生が少ない。 （２）溶接トーチを移動させる間の溶滴の移行がないの
で、ビードに小さな皺が発生せず。きれいなうろこ状の
ビードが得られる。 （３）交流溶接を選べるので、薄板や隙間の大きい継ぎ
手に対応できる。
ような効果がある。 （１）アークを維持したまま溶接を続けるので、スパッ
タの発生が少ない。 （２）溶接トーチを移動させる間の溶滴の移行がないの
で、ビードに小さな皺が発生せず。きれいなうろこ状の
ビードが得られる。 （３）交流溶接を選べるので、薄板や隙間の大きい継ぎ
手に対応できる。
【図１】本発明の実施例を示す溶接装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施例を示すフローチャート。
【図３】本発明の第１の実施例を示すビードの外観写
真。
真。
【図４】本発明の第３の実施例を示すフローチャート。
【図５】従来技術を示すビードの外観写真。
１：ロボット ２：ロボットコントローラ ３：溶
接電源 ４：溶接トーチ
接電源 ４：溶接トーチ
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接トーチの送り動作を周期的に停止
し、前記送り動作の停止中には溶接ワイヤを高速で送給
し、前記送り動作の実行中には前記溶接ワイヤを低速で
送給することを特徴とするアーク溶接方法。 - 【請求項２】 前記送り動作の停止中には交流溶接を行
い、前記送り動作の実行中には逆極性の直流溶接を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9073598A JPH11267839A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | アーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9073598A JPH11267839A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | アーク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267839A true JPH11267839A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=14006842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9073598A Pending JPH11267839A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | アーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11267839A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7102099B2 (en) | 2002-07-23 | 2006-09-05 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for feeding wire to a welding arc |
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| JP2011073004A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Daihen Corp | アーク溶接方法およびアーク溶接システム |
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| CN102205453A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | 株式会社大亨 | 电弧焊接方法 |
| CN102205454A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | 株式会社大亨 | 电弧焊接方法 |
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-
1998
- 1998-03-18 JP JP9073598A patent/JPH11267839A/ja active Pending
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