JPS6154512B2

JPS6154512B2 -

Info

Publication number: JPS6154512B2
Application number: JP934778A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Abe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-02-01
Filing date: 1978-02-01
Publication date: 1986-11-22
Also published as: JPS54103757A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は消耗電極式パルスアーク溶接機の制御
装置に関する。

（従来の技術）消耗電極式アーク溶接において、薄板を溶接す
る場合、溶接ワイヤと母材とを短絡させて溶接す
るシヨートアーク法を用いると、スパツタが多
く、アークが安定しない上溶接ビードの外観が悪
い。そこで、平均電流は低いが、溶接ワイヤ端の
溶融塊の生成に応じてパルス的に電流を増し溶接
ワイヤを母材にスプレー移行させるパルスアーク
法が用いられている。このパルスアーク法を用い
ると溶接ワイヤをスプレー状に母材に移行させる
ためスパツタが少なくアークが安定すると共に溶
接ビードの外観に優れている利点を有する。

このパルスアーク法を用いた消耗電極式アーク
溶接すなわち、消耗電極式パルスアーク溶接にお
いて良好な溶接を行なうには、ある定められた溶
接条件における１つのトーチの走行速度におい
て、溶接電圧と溶接電流は第１０図示のような特
性に保たれていなければならない。

したがつて、上記のトーチの走行速度において
溶接ワイヤの送給速度を所定値に設定した時、溶
接電源電圧は第１０図に示す特性に従つて設定す
る。

しかし、母材の材質及び板厚等が変り溶接ワイ
ヤ速度を変えた場合、その都度、第１０図に示す
値になるように溶接電源電圧を手動で調整しなけ
ればならない不都合があつた。そこで本発明者
は、上記のような溶接条件が変つた時でも自動的
に良好なパルスアーク溶接を行なうことができる
装置を先に提案した。

第１図はその回路図を示すもので、１は母材、
２はトーチ、３は該トーチ２を支持した走行台
車、４は該台車３の駆動モータ、５はその駆動ス
イツチ、６は溶接ワイヤリールを示し、これから
引出された溶接ワイヤ６ａは送りローラ７により
母材１に向つて送り出される。８は送りローラ７
の駆動モータ、９はその送給速度設定器を示す。
１０は直流電源、１１はパルス電源を示し、これ
らの出力端子は並列接続して母材１とトーチ２と
に接続した。１２は溶接電流の検出器を示し、そ
の出力端子は平滑回路１４を介して演算回路１５
に接続した。該演算回路１５は平滑回路１４の出
力Ewに係数Ｋを掛ける乗算器と定数Eoを加算す
る加算器とを含み、１６はその定数Eoの設定器
である。

１７は溶接電圧検出器でその出力端子は平滑回
路１８に接続した。１９は比較器で前記演算回路
１５及び平滑回路１８の出力端子が接続され、両
者の出力を比較する。２０は該比較器１９の出力
信号によつて調整される前記直流電源１０及びパ
ルス電源１１の調整回路を示す。

上記溶接電源検出器１２、平滑回路１４、演算
回路１５及び定数の設定器１６から成る回路は、
第１０図に示す特性に合致する、溶接電流検出器
１２で検出した溶接電流における溶接電圧を作成
する回路で、この回路で得られた溶接電圧と溶接
電圧検出器１７で得られた溶接電圧とを比較器１
９で比較し、溶接電圧検出器１７で得られた溶接
電圧が演算回路１５から出力した電圧になるよう
に比較器１９の出力が加わる調整回路２０の出力
で直流電源１０及びパルス電源１１を制御する回
路を構成する。

これを更に詳細に説明すると、溶接電流検出器
１２により検出された信号Ewは、溶接電流の変
化に対して第２図示のようになる。演算回路１５
はこのEwに係数Ｋを掛けてKEwとし、更に定数
Eoを加算し、溶接電流に対応したKEw＋Eoなる
電圧（第２図）を出力する。この溶接電流に対す
る演算回路１５の出力は前記係数Ｋ及び定数Eo
を適宜設定し第１０図に示すような溶接電圧・電
流特性に従つた値になるようにする。かくて溶接
電圧検出器１７で検出し、平滑回路１８を介して
得た溶接電圧は比較器１９において該演算回路１
５の出力と比較されその出力で調整回路２０を介
して溶接電源１０及びパルス電源１１を制御する
から、溶接電圧は演算回路１５の出力電圧値と同
じ値になる。したがつて所定のトーチの走行速度
において良好な溶接が行なわれる。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、この装置において、母材の材質、板厚
等溶接条件の変化に応じてトーチの走行速度を変
え、作業効率を向上させたとき、良好な溶接が得
られない。

かくて、本発明は、トーチの走行速度を変化し
たとき、そのトーチの走行速度に応じた溶接電
圧・電流特性が与えられ、母材に対して最適な入
熱が与えられて良好な溶接が維持できるようにし
た消耗電極式パルスアーク溶接機の制御装置を提
供することをその目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するために、直流電
源とパルス電源と、溶接ワイヤの送給速度設定器
と、溶接電流検出器と、その出力に係数を乗算し
定数を加算する演算回路と、溶接電圧検出器と、
該演算回路の出力と該溶接電圧検出器の出力とを
比較する比較器とを備え、該比較器の出力信号で
前記直流電源、パルス電源の両者又は何れか一者
を調整するようにし、その直流とパルスを重畳し
て母材とトーチとに供給し、溶接ワイヤ先端の溶
滴を母材にスプレー移行するようにしたものにお
いて、トーチの走行速度設定器とトーチの走行速
度設定器とを設け、該走行速度設定器の出力を、
前記比較器に入力する溶接電圧検出器の出力に加
算するか、あるいは該比較器に入力する前記演算
回路の出力から減算するようにしたことを特徴と
する。

（実施例）以下本発明の実施例を図面につき説明する。

第３図は本発明の１実施例を示すもので、第１
図と同じ部分については同一の符号をもつて示し
た。而して駆動スイツチ５に代えて台車３の走行
速度設定器２１を設けると共に、その走行速度を
検出する走行速度検出器２２を設け、該検出器２
２と前記演算回路１５の出力端子とを減算器２３
に接続し、その出力端子を前記比較器１９に接続
した。

かくて今、トーチ２の走行速度をV₁に定める
と走行速度検出器２２の出力Em₁と演算回路１５
の出力KEw₁＋Eoとは減算器２３において減算さ
れてEA₁＝KEw₁＋Eo−Em₁となる。この減算器
２３の出力EA₁は前記係数Ｋ、定数Eo及び走行
速度検出器２２の出力Em₁を適宜設定して、溶接
速度V₁において良好な溶接が行なわれるときの
第４図示の溶接電圧・電流特性L₁に従つた値に
なるようにする。かくて比較器１９において、溶
接電圧検出器１７で検出され平滑回路１８で平滑
にされた溶接電圧が減算器２３の出力EA₁と比較
され、比較器１９の出力で調整器２０を介して直
流電源１０及びパルス電源１１を制御するから、
溶接電圧は減算器２３の出力と同じになる。した
がつて溶接速度V₁において良好な溶接が行なわ
れる。第４図において特性L₂，L₃，L₄はそれぞ
れ溶接速度V₂，V₃，V₄において良好な溶接が行
なわれるときの溶接電圧・溶接電流特性を示して
おり、この特性による溶接電流に対する溶接電圧
が減算器２３から得られる。したがつて、次に、
溶接条件の変化でそれに応じた走行速度V₂（V₁
＜V₂）を走行速度設定器２１で設定すると、走行
速度検出器２２はEm₂（Em₁＜Em₂）を出力し、
減算器２３はEA₂＝KEw₁＋Eo−Em₂を出力し、
この電圧値に応じて溶接電圧は制御され、かくて
溶接電圧は溶接ワイヤ６ａの送給速度に応じ第４
図の特性L₂に従つて変化する。

また走行速度V₃，V₄（V₁＜V₂＜V₃＜V₄）を走
行速度設定器２１で設定すれば前述と同様の制御
が行なわれ、溶接電圧は第４図の特性L₃，L₄に
示すような値となる。かくて溶接速度V₂，V₃，
V₄の設定に応じた適正な溶接電圧が得られいず
れも良好な溶接が行われる。

尚、この実施例において、走行速度検出器２２
の出力を減算することなく、溶接電圧検出器１７
の出力と加算しても同じである。また直流電源１
０は固定の状態としてパルス電源１１のみが可変
されるようにしても良い。

上記装置をトーチ２の上向き、立向き、横向き
等において、溶融塊が垂れ下つたり、落ちたりし
ないように次のように構成した。

即ち、第５図に示すように前記溶接ワイヤの送
給速度設定器９に溶接ワイヤ６ａの送給速度を周
期的に変化する変速装置９′を設けた。

かくて走行速度設定器２１により設定されたト
ーチ２の走行速度V₁，V₂，V₃，V₄において、そ
れぞれ第４図示の各特性L₁，L₂，L₃，L₄を溶接
電圧、電流が変化する。トーチ２のある走行速度
における溶接電流の変化を示すと第６図示のよう
になる。溶接電流は、溶接ワイヤ６ａの送給速度
の増加又は減少に応じて増加及び減少し、溶接電
流の高い期間において溶接ワイヤの溶滴のスプレ
ー移行が行なわれ、溶接電流の低い期間において
母材への入熱量が少なくなつて凝固が行われ、そ
の結果垂れ下がりや垂れ落ちが防止できる。

尚、第６図に示すものは直流電源１０及びパル
ス電源１１を同時に制御するようにした場合を示
したが、直流電源１０は固定とし、パルス電源１
１のみが制御されるようにしても良い。この場合
の溶接電流の変化状態を示すと第７図示のように
なり、第６図示の場合と同じように溶接電流の高
い期間においてスプレー移行が行なわれ、溶接電
流の低い期間において凝固が行なわれる。また、
直流電源１０のみを制御するようにしても良い。

また、以上のものは凝固期間においてもパルス
電流が流れるため、場合によつては溶滴のスプレ
ー移行が行なわれ垂れ下り、垂れ落ちの原因とな
ることもあるので、凝固期間においては、例えば
第８図示のようにパルス電流を無くし、アーク放
電のみを維持出来る少ない直流電流のみとするこ
とが好ましい。

第９図はその実施例を示すもので、調整回路２
０を直流電源１０に接続する回路にベース設定用
電源２４を介在させ、パルス電流が０となつたと
き、直流電流の一部がベース電流として残るよう
にした。

（発明の効果）このように本発明によるときは、母材の材質、
板厚等の溶接条件の変化に応じてトーチの走行速
度を変え、作業効率を向上するとき、トーチの走
行速度に応じた溶接電圧・電流が自動的に与えら
れて常に良好な溶接が行なわれる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に先行する技術を示すブロツク
図、第２図はその作動の特性図、第３図は本発明
の実施例のブロツク図、第４図はトーチの種々の
走行速度において良好な溶接が行なわれるときの
溶接電圧・溶接電流特性図、第５図は他の実施例
のブロツク図、第６図はその作動を説明する線
図、第７図は他の実施例の作動を説明する線図、
第８図は更に他の実施例の作動を説明する線図、
第９図はそれを実施するためのブロツク図、第１
０図はトーチの１つの走行速度において良好な溶
接が行なわれるときの溶接電圧・溶接電流特性図
を示す。１……母材、２……トーチ、６ａ……溶接ワイ
ヤ、９……送給速度設定器、９′……変速装置、
１０……直流電源、１１……パルス電源、１２…
…溶接電流検出器、１５……演算回路、１７……
溶接電圧検出器、１９……比較器、２１……走行
速度設定器、２２……走行速度検出器、２３……
減算器。

Claims

【特許請求の範囲】

１直流電源とパルス電源と、溶接ワイヤの送給
速度設定器と、溶接電流検出器と、その出力に係
数を乗算し定数を加算する演算回路と、溶接電圧
検出器と、該演算回路の出力と該溶接電圧検出器
の出力とを比較する比較器とを備え、該比較器の
出力信号で前記直流電源、パルス電源の両者又は
何れか一者を調整するようにし、その直流とパル
スを重畳して母材とトーチとに供給し、溶接ワイ
ヤ先端の溶滴を母材にスプレー移行するようにし
たものにおいて、トーチの走行速度設定器とトー
チの走行速度検出器とを設け、該走行速度検出器
の出力を、前記比較器に入力する溶接電圧検出器
の出力に加算するか、あるいは該比較器に入力す
る前記演算回路の出力から減算するようにしたこ
とを特徴とする消耗電極式パルスアーク溶接機の
制御装置。