JPS5825877A - ア−ク溶接の状態を検査する方法 - Google Patents

ア−ク溶接の状態を検査する方法

Info

Publication number
JPS5825877A
JPS5825877A JP13359982A JP13359982A JPS5825877A JP S5825877 A JPS5825877 A JP S5825877A JP 13359982 A JP13359982 A JP 13359982A JP 13359982 A JP13359982 A JP 13359982A JP S5825877 A JPS5825877 A JP S5825877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
welding
arc
time
solenoid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13359982A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02157B2 (ja
Inventor
ヘルマン・ネツシユ
ヴイルリ・レ−デイク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
USM Corp
Original Assignee
USM Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by USM Corp filed Critical USM Corp
Publication of JPS5825877A publication Critical patent/JPS5825877A/ja
Publication of JPH02157B2 publication Critical patent/JPH02157B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/20Stud welding
    • B23K9/201Stud welding of the extremity of a small piece on a great or large basis
    • B23K9/202Stud welding of the extremity of a small piece on a great or large basis by means of portable equipment, e.g. stud welding gun

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接に関するものであり、より詳細には、引
き上げアーク熔接法によって部品たとえば溶接スタンド
を母材の被溶接物に溶接する状態が満足すべきものであ
るかどうかを検査する方法に関するものである. 引き上げアーク溶接法によるスタッド溶接の場合、時折
不十分な溶接結果が生じるが、それは互いに熔接される
面が汚染しているせいであることは、経験から知られて
いる.この問題は、特に被溶接物上に油やグリースの残
留物が存在するために起るものであり、被溶接物は、ほ
とんどの場合、先にプレス加工を受け、そのためにプレ
ス油がかけられた板金で作られている.引き上げアーク
・スタッド溶接は、自動サイクルで大規模に操業してい
る生産ラインにおいて主に用いられている.このため、
そのように汚染した部品が生産ラインに入ってくるのは
避けられない.そのとき、不十分な溶込みが生じること
があるが、ほとんどの場合、それが明らかになるのは生
産ラインの最後においてであるため、不完全な溶接を修
正することはできるが、とんでもない高い費用がかかる
.以上のことから、本発明の目的は、生産ラインの十分
初期の段階で溶接する区域に不適当なすなわち都合の悪
い面があるかどうかを検知して、それ以後の溶接操作を
停止させる、すなわち溶接電流を遮断することができる
ようにすることである.〜この目的は、本発明により、
パイロフト・アークの平均電圧と設定鰻大電圧とを比較
し、儀大許容電圧を越えた場合に信号を発することによ
って解決される.、 溶接にとって重要であるのは溶接アークであると思われ
るが、たとえば油やグリースでひどく汚れた表面は、溶
接アークの両端間の電圧には事実上影響を及ぼさないこ
とがわかったことは予期しないことであった.これに対
し、パイロフト・アークは、汚染すなわち不適当に準備
された表面に対しては比較的敏感である.少なくとも、
不適当に準備された表面は、おそらく蒸発現象などが原
因で、パイロット・アークの両端間に電圧の増加をもた
らすことが確認された.これらの現象は、大きな費用を
要することなく検査を行なって判定することができる程
度の影響をパイロフト・アークに与える。正常のきれい
な操作状態のもとでは、パイロフト・アーク両端間の電
圧は約20−25ボルトであるが、汚染があると、約3
0−40ボルトの電圧が生じる.したがって、パイロフ
ト・アークの正常電圧は、汚染のある場合の支配的な電
圧からかなりはっきり区別される.特に汚染のある場合
のパイロット・アークの電圧は、電圧ピークが互いに近
接して続く直流電圧であり゜、この電圧をたとえばRC
回路で平潰して平均電圧を求め、測定し、信号を生じさ
せることができる.最大電圧を越えたときにのみ得られ
るその信号は、不十分な溶接が行なわれようとしている
警告として、溶接アークを開始する前に指示すれば、防
止措置をとることができる. 前述の信号に応じてとることができる防止措置の一つは
、信号を警報に変換して、作業員に不良熔接が今にも起
ろうとしていることを瞬時に知らすことである.さらに
、その信号を使って操作サイクル制御装置に溶接装置の
動作を停止させることができる.この場合には、溶接が
行なわれないようにまたはそのための時間がない場合に
は次の操作サイクルの開始を阻止することができるよう
に、溶接アークの開始前に操作サイクル制御装董を停止
することができる. また、パイロット・アークの両端間の電圧が最小値以下
に落ちることもあるが、この場合にも信号を発生させる
ことができる.たとえば、何らかの不具合があってアー
ク・ギャンプをまたぐ短絡回路が生じると、パイロット
・アークの両端で測定される電圧が最小値以下に落ちる
ことがある.そのようなケースは、たとえば、パイロッ
ト・アークが被溶接物に溶接するスタッドその他の部品
の金属を急激に溶かし、溶けた金属滴が橋を形作った場
合に起るであろう.そのときには、熔接アークが正常に
始まるかどうかは疑わしいし、おそらく不良溶接になろ
う.そのようなケースも、パイロット・アークの平均電
圧を測定し、それを設定値と比較することによって検知
することが可能である. 次に、添付図面を参照して、本発明に係るスタンド溶接
の状態を検査する方法とその実例について説明する.こ
こに説明する検査方法は、実施例として選んだものであ
り、発明を限定するものではないことは理解されよう. 第1図には、概略的に措いた溶接銃1が示されてい番.
麹接銃lの前端部一から突き出ている支持スリーブ2は
、母材の被溶接物3に当てて置かれる.スリーブ2の内
部に延びているスタンド・ホルダー4は、その前端部に
溶接スタッド5を支持している.スタンド・ホルダー4
は、引き上げ用ソレノイド6により、既知の仕方で、圧
縮ばね(図示せず)の弾力に抗してスタッド熔接銃1の
中に引っ込めることができる.引き上げ用ソレノイド6
を励磁すると、スタッド・ホルダー4は溶接スタンド5
と共に約1.5嘗だけスタッド溶接銃1の中に引っ込め
られる《後退ストローク》.ソレノイド6を断磁すると
、スタッド・ホルダー4は、ばねによって溶接スタッド
5と共に再び前方に押し出される(前進ストローク》.
以上に必要な操作用および構造用部品は既知のものであ
る.スタンド溶接銃lのバンドル7の中を走っている多
数のリード線は、溶接銃1の正規の操作を行なうのに必
要なものである.リード線10,11はソレノイド6の
励磁回路へ延びている.ハンドルから出ているリード線
l3は、パイロット・アークと溶接アークの両方の電流
を流す.さらに、リード線l4は被溶接物3に接続され
て、リード13、スタンド・ホルダー4は、スタンド5
、被溶接物3、およびリード線14から成る回路ができ
ている. リード練lO、11、13、l4は操作サイクル制御装
置8に接続されており、その装11Bは、スタンド溶接
銃に接続して使用することができる既知の形式のもので
ある.装電8は、その端子l6、l7に引き上げ用ソレ
ノイド6の励磁電圧を供給する.そのほかに、装置8は
、その端子1B、19にパイロット・アークおよび溶接
アークを発生させるのに必要な電圧を供給する.操作サ
イクル制御装置8の中にある閾時制御接点9は、閉じた
とき、引き上げ用ソレノイド6を作動させてスタッド・
ホルダー4をスタンド5と共に被溶接物から引き上げる
.この結果パイロット・アークが発生し、装置8により
既知の仕方で定められた時間間隔の間持続する.溶接ア
ークが始まるのと事実上同時に、操作サイクル制御装置
8が接点9を開き、再びソレノイド6の回路を開く結果
、溶接アークが消滅すると、被溶接物3上に生じた溶融
金属に溶接スタンドが押し入れられて溶接工程が終了す
る. 次に、第2図および第3図を参照して以上の動作を詳し
く説明しよう.線aは、接点9を表わしており、操作サ
イクル制御装置8で制御され、t1からt5までの時間
の間閉じられることを52で示す.時間t1の点で制御
接点9が閉じると、引き上げ用ソレノイド6が励磁され
、その後退ストロークは、練b上に表わした時間t3の
点で終る.制御接点9の開路によるソレノイド6の断磁
は、再度操作サイクル制御装置8によって決定され、時
間t5の点において起り、次に電気部品の特徴である時
間遅れの後ソレノイド6が断磁する.これは、時間tε
の点において、スタッド5が被熔接物上の溶融金属に押
し込まれると終る.時間t1の点の直後、すなわち時間
t2の点において、被熔接物3からスタッド5が引き上
げられると、パイロット・アークが始ま企.パイロフト
・アークの両端間で測定される電圧を練C上に示す.動
作の正常な推移の場合、おおよそ時間t6の点まで続く
平均レベルU1があって時間1.の時点で溶接アークの
電圧がパイロット・アークの電圧に重乗される.そのと
き、この電圧の効果で、まだ存在しているアーク間隙の
両端間に、電圧上昇50が生じる.この電圧上昇は、時
間tso点で被溶接物3上の溶融金属にスタッド5が押
し込まれて短絡し、下降する.溶接アーク電流それ自体
を練d上の51で示すが、明らかに、溶接アーク電流5
1の下降曲線において、時間tεの点に短絡による電流
の急上昇があり、その後、アークの最後の消滅が続いて
いる. 再び、第1図について説明すると、パイロット・アーク
の平均電圧を測定するため端子l8、l9はインピーダ
ンス変成器24にも接続されている.その働きは、端子
l8、l9から変成器24へ供給された電圧を、アーク
間隙の両端間の電圧を表わす安定した値でもって、出力
端子22、23へそしてそこからゲート25《第1図に
は制御接点として簡単な形で示す》を介してコンデンサ
27と抵抗26へ送るためである.ゲート25には端子
l6、17に接続されたパイロット練28、29が設け
られており、引き上げ用ソレノイド6の励磁に対し応答
する.したがって、パイロフト練28、29によって供
給される電圧は第2図の練aに対応し、つまり、時間t
1からtl1までの期間、ゲート25は閉じられ(第2
図の練e参照)、インピーダンス変成器24の出力電圧
の通過を許す.端子l6、l7に生じた電圧(第2図の
練a)は、さらに単安定マルチバイブレー夕の作用をす
るスイッチ30に向う前述のパイロット線28、29ヘ
供給されており、スイッチ30は、接点9が閉じること
により第2図の線fで示すように時間t1の点から少し
あとの時間t4の点まで閉じた状態にある. 時間t1からt4までの間、スイッチ30の接点32は
コンデンサ27を短絡して、完全に放電させる.時間t
4の点において、スイッチの接点32は開き、コンデン
サ27は抵抗26を介してインピーダンス変成124の
出力端子22、23に生じた電圧によって再充電するこ
とができる.抵抗26とコンデンサ27はRC回路とし
て働き、アーク間隙の両端間に生じる可能性のある電圧
ピクを平潰化する結果、コンデンサ27上の電圧畔パイ
ロット・アークの平均電圧、すなわち第2図の線g上に
示した電圧U2(つまり、練C上の電圧01)を表わす
. 状態が溶接にとって満足すべきものであることを立証す
る尺度として電圧U2に頼る前に、コンデンサが確実に
十分に充電されるように、時間tsの点において、操作
サイクル制御装wI8によってゲート25が開らかれ、
ソレノイド6が断磁されると直ぐ、時間スイッチ33に
よってコンデンサ27上の電圧の測定が開始される. 時間スイッチ33はブリッジAを挿入することによって
作動状態になる.その作動モードは、制御接点9の動作
期間の終点すなわち時間t15の点で時間スイッチ33
がスタートし、時間スイッチ33によって作られたパル
ス間隔420間、電圧弁別器34の出力が出るようにな
っている(第2図の練h参照).このために、時間スイ
ッチ33には端子l6、17からのパイロフト練28、
29に接続されている. コンデンサ27上の電圧U2が鰻大電圧U3(第2図の
練i)を越えたかまたは最小電圧以下に下がったかどう
かを確めるために電圧弁別器34内に比較器35が設け
られており、鰻大電圧値U3と最小電圧値が既知の方法
で間時に端子47、48に与えられる.電圧がこれらの
電圧値を越えているかまたは以下である場合には、もし
同時に時間スイッチ33が閉じられれば、電圧弁別器3
4の出力点49に現われた電圧がリレー36を作動させ
る.時間スイッチ33が閉じられている期間は、前述の
パルス42によって定められている.時間的な理由で、
第2図を参照して説明した回路においては、その後の溶
接サイクルを停止させることのみが可能である.すなわ
ち、すでに始まった溶接アークのパルスは止めることは
できない.しかしながら、リード練38を通じて操作サ
イクル制御装筐8に接続されている接点36aが外側で
回路を開いてその後の溶接サイクルを始めることができ
ないようにする.リレー36は保持接点36bに連動し
ており、それは手動スイッチ60を手でリセットしなけ
ればならない.さらに、リレー36で聴覚または視覚警
報器を作動させるようにすることが可能である.溶接電
流がパイロット・アーク電流に重乗される前に溶接サイ
クルを停止させることを望む場合には、時間t5の点の
前すなわち溶接銃の引き上げ用ソレノイド6の断磁の前
に、コンデンサ27の両端間の電圧測定がなされていな
ければならない.時間tsの点においてソレノイド6が
断磁されると出されるバルス42による前述の時間スイ
ッチ33の動作モード七は反対に、ブリッジBを挿入し
、時間t1の点でソレノイド6が励磁された後所定の時
間Vzにおいて、閉じる時間スイッチ61を導入して、
つまり、時間ts点の直前に検査バルス43が始まるよ
うにすることができる{第3図の線e参!!!I}.こ
の段階においては、パイロット・アークはその終りに近
づいており、したがって、コンデンサ27は完全に充電
されているので(第3図の練f参1!)、パルス43の
時点では、電圧弁別[34による電圧測定を確実に行な
うことができる. 電圧弁別1634の出力点49に現われた電圧は、パル
ス43によって閉じられる時間スイッチ61を介して、
早い段階にリレー37へ加えられるので、もし最大電圧
値U3を越えれば、リレー37の接点37aが閉じてそ
のサイクルにおける溶接アークの開始を阻止することが
できる.リレー37は、操作サイクル制御装置8のその
サイクルについてのみ熔接を停止するようになっている
。ブリッジAが挿入されると、リレー36が前述のよう
に励磁されるので、手動スイッチ60の接点を開くこと
によって回路がリセットされるまでは、操作サイクル制
御装置8のその後の動作開始は阻止されよう.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による検査方法のための、スタンド溶接
銃を含む基本回路のブロック図、そして、第2図および
第3図はこの検査方法の範囲内での興なる動作順序を示
す図である. 図中、主要な要素の参照番号は下記の通りである. l・・溶接銃、2・・支持スリーブ、 3・・被溶接物、4・・スタッド・ホルダー、5・・ス
タフド、6・・引き上げ用ソレノイド、7・・ハンドル
、8・・操作サイクル制御装置、9・・調時制御接点、 lO、l1、13、14・・リード線、l6、l7、1
8、19・・端子、22、23・・出力端子、24・・
インピーダンス変成器、25・・ゲート、26・・抵抗
、27・・コンデンサ、 2B、29・・パイロット線、3o・・スイッチ、32
・・接点、パルス、33・・時間スイッチ、34・・電
圧弁別器、35・・比較器、36、37・・リレー、3
8、39・・リード線、42、43・・パルス、47、
48・・端子、49・・出力点、50・・電圧上昇、 5l・・溶接アーク電流、 52・・接点9が閉じている状態、 60・・手動スイッチ、61・・時間スイッチ、ASB
・・プリッジ、 U1・・正常動作の平均電圧 U2・・パイロット・アークの平均電圧、U3・・最大
電圧値、 Vz・・所定の時間 一456=

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. パイロットアークの期間の終り近くに、アーク間隙の両
    端間の平均電圧と設定最大値とを比較し、前記平均電圧
    が前記値を越えている場合には信号を発することを特徴
    とする、引き上げアーク溶接においてスタッドその他の
    部品を母材の被溶接物へ溶接する状態が満足すべきもの
    であるかどうか検査する方法.
JP13359982A 1981-07-31 1982-07-30 ア−ク溶接の状態を検査する方法 Granted JPS5825877A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3130389.7 1981-07-31
DE19813130389 DE3130389A1 (de) 1981-07-31 1981-07-31 Pruefverfahren fuer das anschweissen von bauteilen, insbesondere schweissbolzen, an werkstuecken mittels gezogenem lichtbogen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5825877A true JPS5825877A (ja) 1983-02-16
JPH02157B2 JPH02157B2 (ja) 1990-01-05

Family

ID=6138282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13359982A Granted JPS5825877A (ja) 1981-07-31 1982-07-30 ア−ク溶接の状態を検査する方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5825877A (ja)
BR (1) BR8204514A (ja)
DE (1) DE3130389A1 (ja)
FR (1) FR2510447A1 (ja)
GB (1) GB2103136B (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3611823A1 (de) * 1986-04-08 1987-10-15 Tucker Gmbh Steuerschaltung fuer das anschweissen von bauteilen, insbesondere schweissbolzen, an werkstuecke mittels gezogenem lichtbogen
NL8700951A (nl) * 1987-05-06 1988-11-16 Inst Elektroswarki Patona Werkwijze voor het met behulp van condensatorontlading door middel van een elektrische vlamboog stotend stift- of boutlassen.
SE469319B (sv) * 1990-11-22 1993-06-21 Safetrack Baavhammar Ab Foerfarande och anordning foer att minska energiaatgaangen och minimera martensitbildningen vid pinnloedning
DE4226953C1 (en) * 1992-08-14 1993-09-16 Heinz Soyer Bolzenschweisstechnik Gmbh, 82237 Woerthsee, De Identification of flawed welds - by marking with fluorescent paint using welding head to attach bolt to base material by arc welding and spraying flawed weld with paint
DE4328386C2 (de) * 1993-08-24 1997-05-28 Kleinmichel Klaus Gmbh Automatische Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere Schweißvorrichtung
DE19509172C1 (de) * 1995-03-14 1996-08-29 Trw Nelson Bolzenschweisstechn Schweißverfahren für das Hubzündungsbolzenschweißen
US7282661B2 (en) 2004-10-27 2007-10-16 Illinois Tool Works Inc. Apparatus for detecting connection of a welded stud to a stud welding gun
US8513569B2 (en) 2010-07-06 2013-08-20 Nelson Stud Welding, Inc. Arc energy regulation in drawn arc fastener welding process
JP7548860B2 (ja) * 2021-04-01 2024-09-10 トヨタ自動車株式会社 アークスタッド溶接装置、およびアークスタッド溶接方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH409179A (de) * 1961-12-14 1966-03-15 Philips Nv Schweissvorrichtung, insbesondere zum Bolzenschweissen
US3291958A (en) * 1964-06-05 1966-12-13 Gregory Ind Inc Stud welding
US3505495A (en) * 1965-08-20 1970-04-07 Ford Motor Co Stud welding
DE1615517A1 (de) * 1967-08-24 1970-06-25 Hirst Welding Rectifiers Ltd Elektrische Steuer- und UEberwachungseinrichtung fuer den Schweissvorgang beim Stehbolzensetzen im elektrischen Abbrenn-Schweissverfahren
DE2800176C2 (de) * 1978-01-03 1982-03-11 Tucker Gmbh, 6300 Giessen Prüfverfahren für mit gezogenem Lichtbogen arbeitende Bolzenschweißpistolen und Schaltungsanordnung zu seiner Durchführung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2510447A1 (fr) 1983-02-04
DE3130389C2 (ja) 1989-10-05
GB2103136A (en) 1983-02-16
JPH02157B2 (ja) 1990-01-05
DE3130389A1 (de) 1983-02-17
FR2510447B1 (ja) 1984-11-30
BR8204514A (pt) 1983-07-26
GB2103136B (en) 1986-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5676867A (en) Apparatus and method for monitoring and evaluating weld quality
US8502106B2 (en) Welding system and method having power controller with workpiece sensor
JPS5825877A (ja) ア−ク溶接の状態を検査する方法
JP2959466B2 (ja) アークスタッド式溶接方法
US4333049A (en) Inrush current measuring apparatus with instantaneous power interruption device
US3433921A (en) Apparatus and method for indicating defective welds
US4585918A (en) System for measuring and storing data relating to the time durations of steps in a welding operation as well as weld current and gun pressure
US3532853A (en) Arc welding monitor system
JP2604736Y2 (ja) アークスタッド溶接機
JPS6157947B2 (ja)
JPH0140062Y2 (ja)
US4684887A (en) High voltage test confirmation apparatus
JPH0372388B2 (ja)
JPS61150786A (ja) スポツト溶接方法
US3348017A (en) Welding control system
JP2653178B2 (ja) アークスタッド溶接方法
GB2102130A (en) D.C. motor tester
US4042800A (en) Welding apparatus
JPS6227910B2 (ja)
RU1775746C (ru) Способ неразрушающего прогнозирующего контрол износостойкости электромагнитного реле
GB2199707A (en) Electric protective circuit with garth impedance monitor
KR880002500Y1 (ko) 음극 선관의 방전 실험기
Tyrner Investigation of Arc Starting Characteristics of DC Welders With Reference to Electrode Freezing
JP3874495B2 (ja) アーク溶接用電源
JPH0355230B2 (ja)