JPS59199174A - 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 - Google Patents
短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法Info
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- JPS59199174A JPS59199174A JP7453083A JP7453083A JPS59199174A JP S59199174 A JPS59199174 A JP S59199174A JP 7453083 A JP7453083 A JP 7453083A JP 7453083 A JP7453083 A JP 7453083A JP S59199174 A JPS59199174 A JP S59199174A
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明はショートアーク溶接やグロビュール溶接等の
短絡移行を伴なう溶接に用いる電源の制御方法特に溶接
ワイヤ電流の制御方法に関する。
短絡移行を伴なう溶接に用いる電源の制御方法特に溶接
ワイヤ電流の制御方法に関する。
短絡移行を伴なう浴接は消耗電極ワイヤと溶接母材との
間に短絡とアーク発生をくり返すことにより特徴づけら
れるものである。
間に短絡とアーク発生をくり返すことにより特徴づけら
れるものである。
第１図は上述の短絡移行浴接時における消耗電極ワイヤ
電圧波形、電流波形ならびに消耗電極ワイヤ１０と母材
１ １１との間の位置関係を示したものであり一各図（
こおいて、ａ、ｂ、ｃ、ｃｌ、ｅはそれぞれの浴接状態
を示す。即ちアーク発生中ａから徐々にアーク長が短か
くなり一短絡すに至る。
電圧波形、電流波形ならびに消耗電極ワイヤ１０と母材
１ １１との間の位置関係を示したものであり一各図（
こおいて、ａ、ｂ、ｃ、ｃｌ、ｅはそれぞれの浴接状態
を示す。即ちアーク発生中ａから徐々にアーク長が短か
くなり一短絡すに至る。
このとき電流を上昇させて、ある一定値に保持する。溶
滴が最も強固に、母材 １１に結合した時点Ｃを経過
した後、消耗電極ワイヤ１０の先端がくひれ始めた６点
後−溶接電流を急激に低下させて、電流が充分に低下し
た時点ｅにてアーク再生に移行する。
滴が最も強固に、母材 １１に結合した時点Ｃを経過
した後、消耗電極ワイヤ１０の先端がくひれ始めた６点
後−溶接電流を急激に低下させて、電流が充分に低下し
た時点ｅにてアーク再生に移行する。
この種の溶接に用いられる従来の浴接電源装置によれば
一第１図番こ示されるように一溶滴が溶融プールに接触
する短絡初期からアークが再生する時点まで、電流はす
、ｃ、ｄ、ｅ に示すように増加する。
一第１図番こ示されるように一溶滴が溶融プールに接触
する短絡初期からアークが再生する時点まで、電流はす
、ｃ、ｄ、ｅ に示すように増加する。
この短絡が破れ、アークが発生する時点ｅにおいて−ス
パツタが発生することが知られて８り一時点ｅの電流が
高い程、スパッタの発生量が多くなることも明らかにな
っている。これは溶接ワイヤの浪費を招き、スパッタの
除去作業に多大な時間を要するたけでなく一トーチノズ
ル内部にも入り込み、究極的にこれを詰まらせること（
こなる。
パツタが発生することが知られて８り一時点ｅの電流が
高い程、スパッタの発生量が多くなることも明らかにな
っている。これは溶接ワイヤの浪費を招き、スパッタの
除去作業に多大な時間を要するたけでなく一トーチノズ
ル内部にも入り込み、究極的にこれを詰まらせること（
こなる。
動作特性への影響を与えずにスパッタを減少させる方法
として、アーク再生直前（こ短絡電流を下げる方法が提
案されている。この制御ζこよると溶滴移行の暖間は低
電流レベルにある訳であり、溶滴移行を電磁力効果で完
了させるには不十分て−代わって溶滴移行（こは表面張
力、重力が大きく寄与することになる。この方法はスパ
ッタを減少させることについてはある程度の効果はあっ
たが−ｍ溶接−チと母材間の距離やワイヤ送給速度、溶
接速度などの急裟（こ対しての考慮が不十分でこれらが
変動した場合は不安定であった。即ち、第２図において
ｃｌ’、ｃｌ“の溶滴番こくびれが生じる短絡後期から
ｅ、ｅのアーク発生にいたる過程で前述の外乱が影智し
て消耗電極ワイヤ先端の溶融部が離脱しきれずあるいは
消耗電極ワイヤの未溶融部までが浴融プールに入り込ん
でしまうこともあり一消耗電極ワイヤが母材に浴着して
しまったりしてアーク再生番こいたらす一浴接を中断す
ることを余儀なくされる場合も生じるという欠点があっ
た。
として、アーク再生直前（こ短絡電流を下げる方法が提
案されている。この制御ζこよると溶滴移行の暖間は低
電流レベルにある訳であり、溶滴移行を電磁力効果で完
了させるには不十分て−代わって溶滴移行（こは表面張
力、重力が大きく寄与することになる。この方法はスパ
ッタを減少させることについてはある程度の効果はあっ
たが−ｍ溶接−チと母材間の距離やワイヤ送給速度、溶
接速度などの急裟（こ対しての考慮が不十分でこれらが
変動した場合は不安定であった。即ち、第２図において
ｃｌ’、ｃｌ“の溶滴番こくびれが生じる短絡後期から
ｅ、ｅのアーク発生にいたる過程で前述の外乱が影智し
て消耗電極ワイヤ先端の溶融部が離脱しきれずあるいは
消耗電極ワイヤの未溶融部までが浴融プールに入り込ん
でしまうこともあり一消耗電極ワイヤが母材に浴着して
しまったりしてアーク再生番こいたらす一浴接を中断す
ることを余儀なくされる場合も生じるという欠点があっ
た。
発明の目的
この発明は上述の種々の欠点を除くためになされたもの
であって、短絡移行を伴う溶接（こおいて、スパッタの
発生を確実に減少させるととも（こ、アーク再生の失敗
を防ぎ浴接中断の回数を低減させ得る溶接電源の制御方
法を提供することを目的とするものである。
であって、短絡移行を伴う溶接（こおいて、スパッタの
発生を確実に減少させるととも（こ、アーク再生の失敗
を防ぎ浴接中断の回数を低減させ得る溶接電源の制御方
法を提供することを目的とするものである。
発明の枢要
本発明は、特に第２図のｄ、ｄ におけるアーク再生の
前兆であるｍ滴のくびれを検出し−このくびれ検出に応
答して消耗電極ワイヤの電流を下げ、該電流所定の値’
ＳＡ に達してもアークが発生しない場合に消耗電極
ワイヤに流れる短絡電流を再び所定の短絡電流（ＩＳＰ
）にもどすことを要旨とする。
前兆であるｍ滴のくびれを検出し−このくびれ検出に応
答して消耗電極ワイヤの電流を下げ、該電流所定の値’
ＳＡ に達してもアークが発生しない場合に消耗電極
ワイヤに流れる短絡電流を再び所定の短絡電流（ＩＳＰ
）にもどすことを要旨とする。
さらに本発明は上述の方法の夏形として電流が所定の値
流値ＩＳＡに達してもアークが再生しない場合ｌこ短絡
電流を所定の短絡電流以上Ｃｌ５Ｐ＋Δ■〕にすること
を含む。
流値ＩＳＡに達してもアークが再生しない場合ｌこ短絡
電流を所定の短絡電流以上Ｃｌ５Ｐ＋Δ■〕にすること
を含む。
実施例
以下にこの発明の実施例を図面とともに説明する。
第３図において、溶接トーチ１０４と母材１０６間の電
圧Ｖを検出する電圧検出器１１０の出力信号は微分回路
１１３に印加され−この検出された電圧■は微分回路１
１３で時間［について微分さ設定器１１５によって設定
された設定値と比較して電流微分値が設定値より大とな
ったとき、消耗電極ワイヤ（こぐひれが生じたと判断し
て、この比較器１１４は制御信号を浴接電源１０１に印
加して、スイッチ１２０を低電流側の設定器１２１に切
り換えて、溶接電源１０１の出力電流−したがって消耗
電極ワイヤ１０３の電流を低減させる。
圧Ｖを検出する電圧検出器１１０の出力信号は微分回路
１１３に印加され−この検出された電圧■は微分回路１
１３で時間［について微分さ設定器１１５によって設定
された設定値と比較して電流微分値が設定値より大とな
ったとき、消耗電極ワイヤ（こぐひれが生じたと判断し
て、この比較器１１４は制御信号を浴接電源１０１に印
加して、スイッチ１２０を低電流側の設定器１２１に切
り換えて、溶接電源１０１の出力電流−したがって消耗
電極ワイヤ１０３の電流を低減させる。
設定器１１５の設定値は溶接ワイヤに（ひれが生じる時
の消耗電極ワイヤと母材間の電圧値の微分値に対応して
定められる。
の消耗電極ワイヤと母材間の電圧値の微分値に対応して
定められる。
なお電圧の微分値を用いる代りに消耗電極ワイ設定値を
越えたことによりワイヤのくびれを検出してもよい。
越えたことによりワイヤのくびれを検出してもよい。
なお１２２は浴接時の電流設定器であり−また溶接電源
１０１は誤差増幅器１０１ａに電流設定器１２１．１２
２のいずれかから印加される設定値と電流検出器１１２
から検出される消耗電極ワイヤ電流との偏差に応じて電
力制御回路１０１１１の出力電流を電流設定器１２１
、１２２のいずれかで設定された値になるように制御す
る。
１０１は誤差増幅器１０１ａに電流設定器１２１．１２
２のいずれかから印加される設定値と電流検出器１１２
から検出される消耗電極ワイヤ電流との偏差に応じて電
力制御回路１０１１１の出力電流を電流設定器１２１
、１２２のいずれかで設定された値になるように制御す
る。
上述の装置による溶接において一第１図のａ、ｂ、Ｃ都
の溶接電圧、溶接電流の制御方法は従来のものと同じで
ある。
の溶接電圧、溶接電流の制御方法は従来のものと同じで
ある。
この発明においては一上述の短絡時において、電流検出
器１１２て検出された短絡電流は比較器１２３に印加さ
れ、スパッタが生じないための短絡電流よりも少し低い
設定値ＩＳＡと比較され、短絡電流がＩＳＡよりも低く
なるとアーク再生失敗であると判断して比較器１２３の
出力によりスイッチ１２０を電流設定器１２２に切り換
えて、消耗電極ワイヤの電流をもとの短絡電流ＩＳＰに
復帰させる。
器１１２て検出された短絡電流は比較器１２３に印加さ
れ、スパッタが生じないための短絡電流よりも少し低い
設定値ＩＳＡと比較され、短絡電流がＩＳＡよりも低く
なるとアーク再生失敗であると判断して比較器１２３の
出力によりスイッチ１２０を電流設定器１２２に切り換
えて、消耗電極ワイヤの電流をもとの短絡電流ＩＳＰに
復帰させる。
これによって消耗電極ワイヤは切断され、アーク再生か
行われる。
行われる。
前記所定最低値■ｓＡは前記異常事態船こいだらしめな
い程度に任意に設定できるものである。
い程度に任意に設定できるものである。
上述の動作をさらにくわしく説明すると一通常の場合、
＠５図を参照して一短絡直後から電流をステップＳ１
て短絡電流ＩｓＰまて印加し−やがてステップＳ２て溶
？商のくびれが検出されるｄがこの検知信号によりステ
ップＳ３で消耗電極ワイヤの電流力Ｓ下がりはじめる。
＠５図を参照して一短絡直後から電流をステップＳ１
て短絡電流ＩｓＰまて印加し−やがてステップＳ２て溶
？商のくびれが検出されるｄがこの検知信号によりステ
ップＳ３で消耗電極ワイヤの電流力Ｓ下がりはじめる。
そして、ステップＳ４てアークの発生が判断されこの電
流降下が設定最低値ＩＳＡにいたる前（工ＲＡ＞Ｉ ５
Ａ ）にステップＳ５でアークが発生し、やがて短絡
へと第５図右手分のループをまわる。第４（ａ）図にお
いては前述した何らかの原因でアーク再生をみないまま
消耗電極ワイヤの電流が設定最低値■ｓＡに達すると、
（ＩＲＡ−ＩＳＡ〕、同時にステラ７’ｓ６で電流降下
が停止しかつステップＳ７で電流は再度所定の短絡電流
”ＳＰにもどされ一電流降下以前と同様の過程にもどる
。
流降下が設定最低値ＩＳＡにいたる前（工ＲＡ＞Ｉ ５
Ａ ）にステップＳ５でアークが発生し、やがて短絡
へと第５図右手分のループをまわる。第４（ａ）図にお
いては前述した何らかの原因でアーク再生をみないまま
消耗電極ワイヤの電流が設定最低値■ｓＡに達すると、
（ＩＲＡ−ＩＳＡ〕、同時にステラ７’ｓ６で電流降下
が停止しかつステップＳ７で電流は再度所定の短絡電流
”ＳＰにもどされ一電流降下以前と同様の過程にもどる
。
そして第２図の通常のサイクルに復帰する。再度短絡ピ
ーク電流ＩＳＰ ｌこ切り替えられる時に、より早くよ
り確実に通常のサイクルに復帰させるためにＩＳＰの代
わりにＩＳＰよりもΔ■だけ多い電流ＩＳＰ十Δ■に切
り替えてもよい。なお増加分電流Δ■としては第４図に
破線で示されるごとく一定ΔＩ−α□ でもよいし、ま
た図示しないか時間と共に増加するようなものΔ■−α
２Ｌでもよい。ここてα１・α２は定数である。
ーク電流ＩＳＰ ｌこ切り替えられる時に、より早くよ
り確実に通常のサイクルに復帰させるためにＩＳＰの代
わりにＩＳＰよりもΔ■だけ多い電流ＩＳＰ十Δ■に切
り替えてもよい。なお増加分電流Δ■としては第４図に
破線で示されるごとく一定ΔＩ−α□ でもよいし、ま
た図示しないか時間と共に増加するようなものΔ■−α
２Ｌでもよい。ここてα１・α２は定数である。
上述の制御によって、アーク再生時の電流■ＲＡも増加
するが、このような例は生起する頻度は低く、したがっ
てスパッタの増加に対して厳しく影響するものではない
。
するが、このような例は生起する頻度は低く、したがっ
てスパッタの増加に対して厳しく影響するものではない
。
この発明においては正常時には短絡電流を低くするので
スパッタの発生は抑制できる。
スパッタの発生は抑制できる。
なお第４図（ｂ） ＋こ示すように−アーク再生が可能
となるまで、短絡時において、消耗電極ワイヤへの電流
をｌ５Ｌ）へ増加し、再び低下させる操作を複数回くり
返してもよい。
となるまで、短絡時において、消耗電極ワイヤへの電流
をｌ５Ｌ）へ増加し、再び低下させる操作を複数回くり
返してもよい。
なおこの発明は第２図、第４図において短絡後の印加電
流が実線で示されるように短絡ピーク電流ｌ５ｌ）でほ
ぼ一定番こなるようなものに限定される訳ではなく、２
点鎖線で示されるような時間と共に減少するようなもの
も本発明は包含するものである。また電圧・電流波ｔｅ
は模式的に示したにすぎず、そのレベルも割合を示すも
のではなく時間も同様に割合を示すものではない。
流が実線で示されるように短絡ピーク電流ｌ５ｌ）でほ
ぼ一定番こなるようなものに限定される訳ではなく、２
点鎖線で示されるような時間と共に減少するようなもの
も本発明は包含するものである。また電圧・電流波ｔｅ
は模式的に示したにすぎず、そのレベルも割合を示すも
のではなく時間も同様に割合を示すものではない。
発明の効果
以上、本発明によれば短絡とアーク繰り返し中のアーク
再生失敗を防止したから、溶接安定進行時のＩＳＰを低
レベルにおさえることができ、より確実にスパッタの発
生を抑制することができる。
再生失敗を防止したから、溶接安定進行時のＩＳＰを低
レベルにおさえることができ、より確実にスパッタの発
生を抑制することができる。
このことは浴着効果の同上、母材に付着するスパッタの
除去工程の省略という利点もさることながら、アーク再
生失敗やトーチノズルに付着したスパッタを取り除くた
めに余儀なくされた溶接中断の回数も大幅に減少し、長
時間連続溶接が可能となる。
除去工程の省略という利点もさることながら、アーク再
生失敗やトーチノズルに付着したスパッタを取り除くた
めに余儀なくされた溶接中断の回数も大幅に減少し、長
時間連続溶接が可能となる。
長時間連続溶接が可能となる効果は単にアーク発生時間
の労働時間に占める割合が増大するばかりでなく、昨今
急激に適用拡大が進んでいる溶接のロボット化において
無人化が不可能な理由が上述のようにほとんど解消され
、工業的に非常に有効である。
の労働時間に占める割合が増大するばかりでなく、昨今
急激に適用拡大が進んでいる溶接のロボット化において
無人化が不可能な理由が上述のようにほとんど解消され
、工業的に非常に有効である。
第１図は短絡移行溶接の過程を示し、（イ）は溶適移行
過程−（ロ）は電圧波形、（ハ）Ｉ↓電流波形を示す図
、第２図はアーク再生直前に電流を低下させる短絡移行
溶接の過程を示す電圧−電流波形を示す図、第３図はこ
の発明の制御方法に適用される回路の一例を示すブロッ
ク図−第４図（ａ） 、 （ｂ）はこの発明の制御方法
の実施例の電圧波ノβおよび電流波形図−第５図はこの
発明の制御方法を示すフローチャートである。 １０１・・・溶接電源 １０３・・・消耗電極ワイヤ １０６・・母料 １１０・・・電圧検出器 １１２・・・電流検出器 １１４・・・比較回路 １２３ ・比較回路 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士青山 疎外２名 第２図 第３図 ［′ ／ ２３
過程−（ロ）は電圧波形、（ハ）Ｉ↓電流波形を示す図
、第２図はアーク再生直前に電流を低下させる短絡移行
溶接の過程を示す電圧−電流波形を示す図、第３図はこ
の発明の制御方法に適用される回路の一例を示すブロッ
ク図−第４図（ａ） 、 （ｂ）はこの発明の制御方法
の実施例の電圧波ノβおよび電流波形図−第５図はこの
発明の制御方法を示すフローチャートである。 １０１・・・溶接電源 １０３・・・消耗電極ワイヤ １０６・・母料 １１０・・・電圧検出器 １１２・・・電流検出器 １１４・・・比較回路 １２３ ・比較回路 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士青山 疎外２名 第２図 第３図 ［′ ／ ２３
Claims (2)
- （１）電極ワイヤと母材との間で短絡とアーク発生が交
互に発生する短絡移行を伴なう溶接において、短絡時に
所定の短絡電流■ＳＰを電極ワイヤ（こ供給し、短絡路
Ｊυｊに生じる電極ワイヤの溶滴のくびれを検出し−こ
のくびれ検出に応答して電極ワイヤの電流を低下させる
とともに、この電流が所定の値ＩＳＡに達してもアーク
が再生しない場合に、電極ワイヤの電流を」二記短絡電
流■ｓｐ近くまて増加してアークを再生することを特徴
とする短絡移行を伴なう浴接の電流制御方法。 - （２） アークか再生しない場合（こ電極ワイヤの電
流を短絡電流■Ｓｌ）よりも大なる電流とする特許請求
の範囲第１項記載の短絡移行を伴なう溶接電流の制８−
１Ｊ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7453083A JPS59199174A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7453083A JPS59199174A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59199174A true JPS59199174A (ja) | 1984-11-12 |
Family
ID=13549944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7453083A Pending JPS59199174A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59199174A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59202171A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-15 | Kobe Steel Ltd | 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 |
| EP3960351A4 (en) * | 2019-04-22 | 2022-06-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | ARC WELDING CONTROL METHOD AND ARC WELDING APPARATUS |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50112245A (ja) * | 1974-02-14 | 1975-09-03 | ||
| JPS5829575A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-21 | Murase Kogyo Kk | 溶接用電源装置 |
-
1983
- 1983-04-26 JP JP7453083A patent/JPS59199174A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50112245A (ja) * | 1974-02-14 | 1975-09-03 | ||
| JPS5829575A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-21 | Murase Kogyo Kk | 溶接用電源装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59202171A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-15 | Kobe Steel Ltd | 短絡移行を伴なう溶接の電流制御方法 |
| JPH0328260B2 (ja) * | 1983-04-28 | 1991-04-18 | Kobe Steel Ltd | |
| EP3960351A4 (en) * | 2019-04-22 | 2022-06-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | ARC WELDING CONTROL METHOD AND ARC WELDING APPARATUS |
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