JPS62252679A - 溶接機のア−ク長制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＴＩＧ溶接機のアーク長制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第２図は通常のＴＩＧ自動溶接機における溶接トーチお
よび被溶接物等の溶接部の要部を示しｔ斜視図であり、
（１）はたがいにつき合せして溶接が行なわれる被溶接
物、αυはこれらの被溶接物（１）のＶ形の開先部、α
２は溶接線である０（２）は溶接台車で溶接線ａυに沿
って敷設されたレール（４）上を移動する。（６）は溶
接トーチ、（７）は電極、（８）はフイラワイヤ、（９
）はフイラワイヤ（８）ｔ−その巻枠α〔から電極（７
）の直下まで導くチューブである０α４）はアームｆ１
３に固定されて溶接トーチ（６）、チューブ（９）を被
溶接物（１）の垂直方向に上下移動させる上下駆動ユニ
ットである。

上記のような構成のＴＩＧ自動溶接機において、溶接台
車（２）は電極（力と被溶接物（１）との間に発生して
いるアークの直下に送給されるフイラワイヤ（８）とと
もにレール（４）に従って移動し、被溶接物（１）とと
もに溶融するフイラワイヤ（８）は開先部（１３の空間
を充填！−てゆ〈。

この場合の被溶接物（１）と電極（力との距離は第６図
のブロック図で示すアーク長制御回路によって、上下駆
動ユニット（１４）ｅ動作させて常に一定になるように
制御される。第６図において、（１）は被加工物、（６
）は溶接トーチ、（７）は電極、（ｌ樟はアーク電圧設
定器、（′１９はこのアーク電圧設定器０８の出力信号
線、（至）は電極（７）と被溶接物（１）との間のアー
ク電圧全検出する信号線、（２１）はアーク電圧設定語
α槌の出力信号と電極（７）・被溶接物（１）間のアー
ク電圧信号とを比較する比較Ｗ、（２２）はこの比較器
（２１）の出力信号線、（２３）は比較器（２１）の出
力信号によって溶接トーチ（６）を被溶接物（１１の垂
直方向に上下移動させるアーク長制御用モータ（２５）
を駆動するモータ駆動回路、（２４）はこのモータ駆動
回路（２６）の出力信号線である。

上記のような構成のアーク長、制御回路において、アー
ク電圧設定器０のの出力信号と電極（力・被溶接物（１
１間のアーク電圧信号とを比較器（２１）によって比較
し、その差電圧をモータ駆動回路（２３）に入力する。

モータ駆動回路（２３）は比較１Ｗ（２１）の出力電圧
がＯｖとなるような方向にアーク長制御用モータ（２５
）を回転させ、溶接トーチ（６）全上下に移動させてア
ーク電圧設定器（１檜の出力信号と電極（７）・被溶接
物（１）間のアーク電圧が等しくなるように制御する。

また、第２図においてはオシレート機構、すなわち支柱
（５）部にビニオンを設け、このビニオンに噛み合うラ
ックをアームα３部に設は九機構の図示を省略し念が、
被溶接物（１）の開先部ａ３の幅が広い場合は電極（力
を直線移動させずに、溶接台車（２）ヲ溶接線（１１１
に沿って移動させながら、上記ビニオンを正逆交互忙回
転してアーム（Ｌ３ｅ直線動作さぜ、電極（７）ヲ開先
部ａ３内を波状軌跡企画きながらオシレートさせる。

第４図〜＃Ｉ６図は上記オシレート溶接における被溶接
物（１）の断面図であり、第４図におけるαηは側面か
ら見比電極（７）先端のオシレート軌跡、第５図は電極
（７）がオシレート中央に位置した状態の図で、α９は
アーク、αｅは金属の溶融によって形成された充填部で
ある◇第６図は電極（７）がオシレート端に位置した状
態を示す。

第７図は第２図のような自動溶接における溶接開始信号
、シールドガス、溶接電流、溶接台車走行、ブイラーワ
イヤ送給、オシレート、アーク長制御のシーケンス制御
の一例を示すＭ図である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の溶接機においては、第１に溶接開始
後にアーク長制側全直ちに動作させると溶接トーチ（６
）は被溶接物（１）へ異常接近したり、正常時よりアー
クａ９が異常に延びたり、あるいは極端な場合には電極
（力が被溶接物（１）に短絡してしまうこともあるので
、第７図の溶接シーケンスに示すようにアーク長制御開
始待時間は被溶接物（１）の大きさ、板厚、溶接電流の
大きさ、溶接台車（２）の走行速度等の溶接条件によっ
て異なる良め、その都度アーク電圧が安定になるまでの
時間全測定して、できるだけ短時間圧なるように再設定
する必要があった〇 第２には、溶接トーチ（６）が溶接線（１１１から異常
にスした場合、第６図に示すようにオシレート端でアー
ク長制御の応答速度の限界を越え、を極（７）が被溶接
物＋１）に異常接近してアークａ！ｌｉｌが非常に短か
くなり、極端な場合には電極（７）と被溶接物（１）と
が短絡してしまうこともある。

第５には、アーク長制御用モータ（２５）に過大な負荷
がかかったフ、出力信号線（２４）が断線した場合、ア
ーク長制御が正常に行なわれていなくても溶接が進行し
てしまって溶接欠陥が発生するなどの問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、溶接開始直後よりアーク長制御を安定かつ的
確に行うことができる自動溶接機におけるアーク制御装
置を得ること金目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る自動溶接機におけるアーク制御装置は、
アーク電圧設定値に上下限設定値を設け、これらの値と
アーク電圧値とを比較する異常アーク電圧検出藷によっ
て上下限設定値の範囲外の異常電圧を検出すると、この
異常アーク電圧検出時の出力によって警報回路および溶
接停止信号発生回路を動作させるようにしたものである
。

〔作　用〕

この発明においては、非消耗性電極と被溶接物との間の
アーク電圧が上下限を設定した基準電圧値の範囲外にな
ると、警報回路および溶接停止信号発生回路を動作させ
て、溶接開始直後ではアーク長制御全停止させ、溶接中
では警報および溶接停止信号を発生して溶接を一時停止
させる。

〔発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例による自動溶接機における
アーク長制御回路の構成を示すブロック図であり、（１
）　、　（６１、（７）　、α樟〜（２５）は従来例を
示した第６図における同符号と同一部分であろう（２６
）はアーク電圧設定器α槌からの信号ｔｌＡαＩｔ−経
から信号、ｍｗ’を経て入力されるアーク電圧とアーク
電圧上、下限信号Ｉ！（２７）　、　（２８）の上下限
値とを比較する異常アーク電圧検出器、（３１）はこの
異常アーク電圧検出Ｗ（２９）から出力されて信号線（
３０）　’ｒ：経て入力される異常信号によって警報を
出す１報回路、（３２）はこの異常信号によって動作す
る溶接停止信号発生器である。

上記のように構成されたこの発明によるアーク長制御装
置において、例えばアーク電圧設定語α檜のアーク電圧
’ｉ１０Ｖに設定したときに、アーク電圧上下限値設定
１（２６）はアーク電圧下限値を９Ｖ、アーク電圧上限
値を１１Ｖに設定すると１信号＄３　（２７）　、　（
２８）　ｔ−経てこれらの上下限値が異常アーク電圧検
出１１（２９）に入力され、溶接トーチ（６）から信号
線（イ）を経て同様に異常アーク電圧検出５（２９）に
入力するアーク電圧と比較される。

この場合、例えば溶接開始直後でアーク電圧が不安定で
あり、アーク電圧が１２Ｖであるとするとアーク電圧上
限値の１１ｖを越えるので、異常アーク電圧検出器（２
９）は異常信号を信号線（３０）を経てモータ駆動回路
（２３）に入力し、この信号によってモータ」動回路（
２３）がオフする◇このようにして、溶接開始時の異常
電圧検出中にはアーク長制御用モータ（２５）の動作を
停止させておく。また、アーク電圧が下限値以下の場合
も動作は同じである。この場合、溶接開始前の電極（７
）と被溶接物（１）との距離は正常溶接時にアーク電圧
が９〜１０Ｖの範囲になるように設定されねばならない
が、このことは正常な溶接を行うには当然なことであろ
う 溶接開始後に溶融池の形成が安定になり、またアーク電
圧も安定化して９〜１１Ｖの範囲に納まると、異常アー
ク電圧検出器（２９）から出力される異常信号はオフと
なり、モータ駆動回路（２６）がオンとなってアーク長
制御を開始する。１念、溶接中に溶接ドーグ（６）が溶
接線（ＩＩ）に対して大きくずれて、第６図に示すよう
に例えばオシレート端で電極（７）が被溶接物（１）に
異常接近したような場合、アーク（Ｉ！９が短かくなっ
てアーク電圧が低くなる。

このような状態で溶接すると溶融金属αｅが片側に寄っ
てしまったり、フィラーワイヤ（８）と電極（７）とが
短絡して溶接欠陥が発生することがある。

この場合には第１図の警報回路（３１）　を異常アーク
電圧検出器（２９）によって動作させて作業者に知らせ
たり、溶接停止信号発生ｕ（３２）によって自動的に溶
接停止信号を発して溶接を停止させる。ま念、溶接中に
アーク長制御用モータ（２５）が過負荷になって動きが
悪くなったり、あるいは信号線（２４）が断線して動作
しなくなって正常なアーク長制御が行なわれないために
、アーク電圧が９〜１０Ｖの範囲外になっ之場合にも上
記と同じように警報回路（３１）’を動作さぜるととも
に、溶接停止信号を発生させて直ちに溶接を停止させる
ようになっている。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、アーク電圧設定語にそ
の上下限を設定し、この値とアーク電圧値と全比較して
設定範囲外のアーク電圧の場合には異常アーク電圧検出
君号金発生し、溶接開始直後においてはアーク長制ｗＪ
全停止させ、溶接中においては１報および溶接停止信号
を発生させるように構成したので、溶接開始直後の不安
定な溶接トーチの上下移動を防止するとともに、溶接中
における溶接線と溶接トーチとの位置がずれることによ
る溶接欠陥、溶接中のアーク長制御用モータの動作不良
による溶接欠陥を防止することができる効果と、溶接条
件によってその都度アーク長制御開始待時間を再設定す
る必要がなくなるので、溶接条件の設定に要する時間が
短縮される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるアーク長制御装置の
構成を示すブロック図、第２図は通常の自動溶接装置の
要部金示す斜視図、第６図は従来溶接物との関係位置を
示す断面図、第７図は自動溶接におけるシーケンス制御
の一例を示す線図である〇 図において、（１）は被溶接物、（力は電極、α８はア
ーク電圧設定ｅｌ、（２６）はアーク電圧上下限値設定
器、（２９）は異常アーク電圧検出Ｗ、（３１）は警報
回路、（３２）は溶接停止信号発生回路＠なお、図中同
一符号は同一または相当部分七示す。 代理人　弁理士　　佐　藤　正　年 第１図 ツム ｌソ １：ｓ湛冷物 ２−電　極 １８：アーク電；設２！呑 ２６．７−り電工上下隈値設宅器 ２９−Ｊ！ＩＬ帛了−フ電江検出器 ３１：警　＠　回　路 ３２°寿暑停上信号亮生回酪 第４図 第５図 第６図 第７図 男 一一一−ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非消耗性電極と被溶接物との間のアーク電圧を検出し、
   このアーク電圧と別に設定した基準電圧とを比較し、そ
   の電圧差が常に０Ｖとなるように上記非消耗性電極の上
   下移動を行ない、この非消耗性電極と上記被溶接物との
   距離を一定にする溶接機のアーク長制御装置において、
   上記基準電圧に対する上下限値設定器と、この上下限値
   設定器で設定された上下限基準信号と上記アーク電圧と
   を比較する異常アーク電圧検出器と、この異常アーク電
   圧検出器の出力によつて動作する警報回路および溶接停
   止信号発生回路とを備え、異常アーク電圧を検出中はア
   ーク長制御を停止させることを特徴とする溶接機のアー
   ク長制御装置。