JPS598472B2 - ア−ク溶接の良否判別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は消耗電極式短絡移行アーク溶接における溶接不
良を検出するアーク溶接の良否判別方法に関する。

従来、消耗電極式短絡移行アーク溶接の特に自動アーク
溶接において、アーク電圧（アーク長）、溶接電流、被
溶接体の移動速度等の溶接条件は被溶接体の材質、板厚
、溶接箇所の形状、電極ワイヤの種類と太さ等によつて
異なる。

従つて、この溶接条件が不適切だつた場合、アークスタ
ート不良、ビード切れ、ビード不斉等の現象が発生して
、溶接部の外観が損なわれるばかりか、一見溶接されて
いるようでも溶け込み不足によつて溶接されていない部
分ができる他、溶接ビードの細り等によつて溶接部の強
度が弱くなる等の溶接不良が発生し、その結果、溶接不
良の溶接物は後工程で補修しなければならない。

そのため、実際には相当量の溶接不良が発生した時点で
溶接不良の原因が究明され、この究明結果に基づいて溶
接条件を変更しているため、溶接不良の発生時点で速か
に溶接不良の発生を防止することができないと言う欠点
があつた。

本発明の目的はアーク切れが起こる前兆として発生する
ビード不斉に対応した溶接電流若しくはアーク電圧を検
出することによつてアーク発生時間を検出してアーク溶
接の良否を判別する方法を提供することによつて、前記
従来の欠点を除去することにある。

次に、本発明の一実施例の構成を第１図によつて説明す
る。

まず、消耗電極式短絡移行のアーク溶接において、ビー
ド不斉を含んだときのアーク電圧波形を測定すると、例
えば、第２図Ａのように変化し、第２図Ａ（７）Ｗ３で
示すビード不斉部分において、アーク発生時間が正常時
のアーク発生時間を、より長いを２のようになることが
分る。

ここで、第２図Ａにおいてアーク電圧が高い時すなわち
時間幅を、又はを２で表わされている時は溶接電極と被
溶接体が短絡していなくアークが発生している状態であ
り、アーク電圧が低くＯｖに近い時が溶接電極と被溶接
体の溶融部同志が短絡してアークが発生していない状態
を示している。

このようにアーク溶接中においては溶接電極と被溶接体
の間で非常に短時間の周期でアーク発生（非短絡）舞ア
ーク非発生（短絡）という状態が繰り返されながら溶接
が進行している。従つて、このアーク電圧（）を検出す
るため第１図で溶接用電源トランス（図示省略）の２次
側に接続されたアーク電圧（）検出用変圧器１で溶接機
（図示省略）におけるアーク電圧（Ｖ）を検出し、変圧
器１からの出力は波形整形回路２を介して第２図Ａに示
す溶接電圧波形から第２図Ｂに示す論理回路の作動に適
した立上り立下り特性のパルス波形に整形される。

同波形整形回路２から出力された波形（第２図Ｂ）をゲ
ート３に入れることにより正常時のアーク発生時間ｔ１
と予め実験的に求めたビード不斉と判定すべきアーク発
生時間Ｔ２とを区別させる。

これによりビード不斉と判定すべき最低のアーク発生時
間Ｔ３と波形整形回路２の出力とを比較し、波形整形回
路２の出力がビード不斉と判定すべき最低のアーク発生
時間Ｔ，より長くなつたときにゲート回路３の出力波形
は第２図Ｃの波形のように溶接中にビード不斉が起こつ
た時だけのパルス数しか出て来ない。従つて、第２図Ｃ
からビード不斉が溶接中に２回あつたことがわかる。

よつてゲート回路３の出力（第２図Ｃ）をバイナリ−カ
ウンタ４によつてカウントする。このカウント数、即ち
、ビード不斉発生回数はマトリクス回路５で分別後、ｎ
箇の表示カウンタ６に入力され、ｎ箇の表示カウンタ６
中、ビード不斉発生回数に対応したランクの表示カウン
タが作動してカウント１を表示し、かつ、このビード不
斉発生回数が予め実験的に求めた溶接不良と判定すべき
ビード不斉発生回数以上のとき、アラーム回路７が作動
して、外部に対してビード不斉に対応した表示或は警報
が発せられる。

次に、アーク溶接が終了することによつて溶接シーケン
ス（図示省略）からの溶接終了信号にてバイナリ−カウ
ンタ４、アラーム回路７はりセツトされる。

なお、表示カウンタ６のビード不斉発生回数に対応した
ランクのカウントはそのまま残るとともに、次の溶接作
業時に発生したビード不斉発生回数がそれぞれに対応し
たランクの表示カウンタに順次カウントされ、一連の溶
接作業におけるビード不斉発生回数の発生状況の度数分
布ができる。

即ち、第２図Ａに示すアーク電圧波形の場合、第２図Ａ
ＯＷｌで示すようにビード不斉発生回数が２回あるため
、表示カウンタ６は２のランクの表示カウンタのカウン
ト１を行なうとともに、このようにして一連の溶接作業
におけるビード不斉発生回数が表示カウンタ６の対応す
るランクの表示カウンタにカウントされ、ビード不斉発
生回数の発生状況に対応した度数分布ができる。その結
果、この度数分布によつて一連のアーク溶接における溶
接の良否程度を知ることができる他、アラーム回路７か
らの出力によつて各溶接作業毎のアーク溶接の良否をも
判別することができる。

上記はアーク電圧の検出による制御方法であるが、溶接
電流検出による制御方法も勿論可能であり、この場合、
第１図において溶接電流検出器ｖの出力（第２図Ｎ波形
）を波形整形回路２に入力させることにより、上記アー
ク電圧の検出による制御方法とほぼ同様の構成及び作用
によりアーク溶接の良否が判別できる。

次に、本発明の効果について説明する。

本発明は消耗電極式短絡移行アーク溶接において、溶接
中における溶接電流波形若しくはアーク電圧波形を検出
するとともに前記溶接電流波形若しくはアーク電圧波形
を波形整形することによりアーク発生時間を示す時間幅
を有するパルス状のアーク発生時間信号に変換し、該ア
ーク発生時間信号のパルス幅が予め実験的に求めたビー
ド不斉と判定すべきアーク発生時間を越えたときにビー
ド不斉信号を発生するとともに該ビード不斉信号が単位
時間当りに予め実験的に求めた溶接不良と判定すべきビ
ード不斉発生回数以上発生したときに溶接不良信号を発
生することを特徴とするアーク溶接の良否判別方法にあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気回路図、第２図はその
動作線図である。 １・・・・・・変圧器、Ｖ・・・・・・アーク電流検出
器、２・・・・・・波形整形回路、３・・・・・・ゲー
ト回路、４・・・・・・バイナリ−カウンタ、５・・・
・・・マトリクス回路、６・・・・・・表示カウンタ、
７・・・・・・アラーム回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 消耗電極式短絡移行アーク溶接において、溶接中に
   おける溶接電流波形若しくはアーク電圧波形を検出する
   とともに前記溶接電流波形若しくはアーク電圧波形を波
   形整形することによりアーク発生時間を示す時間幅を有
   するパルス状のアーク発生時間信号に変換し、該アーク
   発生時間信号のパルス幅が予め実験的に求めたビード不
   斉と判定すべきアーク発生時間を越えたときにビード不
   斉信号を発生するとともに該ビード不斉信号が単位時間
   当りに予め実験的に求めた溶接不良と判定すべきビード
   不斉発生回数以上発生したときに溶接不良信号を発生す
   ることを特徴とするアーク溶接の良否判別方法。