JPS622904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶接ワイヤ送給装置から長尺のフレ
キシブルワイヤガイドを通して溶接ワイヤを溶接
トーチに送給しつつ溶接を行なう溶接方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 一般にワイヤリールに巻回された消耗性のワイ
ヤ、即ち溶接ワイヤを溶接ワイヤ送給装置により
溶接トーチを経て溶接部に送給しつつ溶接する場
合、ワイヤ送給装置と溶接トーチが離間して設置
されるときには、この間にいわゆる長尺のフレキ
シブルワイヤガイドが設けられて、溶接ワイヤを
案内している。ワイヤ送給装置としては、例えば
特公昭50―4464号公報や特公昭50―106842号公報
などで提示されているような、いわゆる遊星ロー
ラ式の送り装置や特開昭51―132146号公報などで
提示されているようないわゆる加圧ローラ式の送
り装置等が適宜に選択して用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ このようなワイヤ送給装置を用いて溶接ワイヤ
を送給する場合、フレキシブルワイヤガイドが長
尺になると溶接の結果得られるビードはかならず
しも連続した良好なものとはいえず、幅方向に波
打つたりもしくは溶込み状態が不良になつたりし
ていた。

溶接トーチとワイヤ送給装置との間に長尺なフ
レキシブルワイヤガイドを配設して溶接を行う場
合、溶接トーチの移動は自在に行われるため、フ
レキシブルワイヤガイドが大きい角度で屈曲する
ことがあり、ワイヤガイドが大きく屈曲すると、
屈曲部に生じる機械的な力により溶接ワイヤが係
止されて該屈曲部より溶接トーチ側への溶接ワイ
ヤの送給が不能になることがある。一般にフレキ
シブルワイヤガイドとしては、その内径が溶接ワ
イヤの外径の２〜４倍のフレキシブルコンジツト
が使用されているため、上記のように溶接ワイヤ
がワイヤガイドの屈曲部で係止された状態になつ
ても、屈曲部よりもワイヤリール側の溶接ワイヤ
はワイヤ送給装置により屈曲部側に引続き送給さ
れる。このような状態が継続すると、やがて溶接
ワイヤはフレキシブルワイヤガイド内で座屈し、
ワイヤ送給装置において送給ローラと溶接ワイヤ
との間にすべりが生じる状態になる。ワイヤガイ
ドの屈曲部で溶接ワイヤが係止されてから送給ロ
ーラと溶接ワイヤとの間にすべりが生じる状態に
なるまでに要する時間は、該屈曲部とワイヤ送給
装置との間の距離が長い程長くなる。

上記のようにワイヤガイドの屈曲部で溶接ワイ
ヤが係止されてトーチ側への溶接ワイヤの送給が
行われなくなると溶接不良部が生じ、その後ワイ
ヤガイドの屈曲部が元に戻ると溶接ワイヤの送給
が再開されて溶接が正常に行われるようになる。

上記のように溶接不良部が生じた場合には、当
然溶接不良部の手直しをする必要があるが、従来
は溶接不良部が発生したことを適確に検知するこ
とができず、特に自動化された溶接作業において
は溶接不良部の検出はほとんど不可能であつたた
め、溶接不良部が発生したことが見過されてその
まま溶接が継続されることが多かつた。ところが
溶接終了後に溶接不良部を見付け出すことは極め
て困難であるため、溶接不良部が手直しされない
ままに放置された製品が製造されることが多々あ
り、種々の事故を生じるおそれがあつて産業上好
ましくなかつた。

尚、特開昭51―132146号に示されているよう
に、ワイヤ送給装置側でワイヤの送給速度を検出
して、このワイヤ送給速度の検出値をワイヤ送給
駆動源の回転数の検出値と比較することにより、
ワイヤ送給駆動源と溶接ワイヤとの間のすべり量
を検出して、該すべり量が一定値を超えた時に溶
接ワイヤの座屈を検出する方法が提案されてい
る。しかしながらこの方法では、トーチ側への溶
接ワイヤの送給が停止した後、溶接ワイヤがワイ
ヤガイド内で座屈する以前にワイヤの送給が正常
に復した場合には、溶接ワイヤの送給が停止した
ことを検出することができないため、溶接不良部
が生じたことを適確に検出することができない。

本発明の目的は溶接不良部の発生を防止するか
若しくは直ちに検知し得るようにした溶接方法を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の溶接方法においては、溶接ワイヤ送給
装置側に溶接ワイヤ送給速度を検知して該送給速
度に相当する基準値を設定する溶接ワイヤ速度基
準値設定機構を設け、溶接トーチ側に溶接ワイヤ
供給速度を検知して該供給速度に相当する検出値
を出力する溶接ワイヤ供給速度検知手段を設け
る。そして溶接ワイヤ供給速度の検出値と上記基
準値とを比較器で比較し、該比較器の出力信号に
より予め設定した動作を行わせる。

上記のように溶接ワイヤ供給速度検知手段を溶
接トーチ側に設けて、この溶接ワイヤ供給速度検
知手段による溶接ワイヤ供給速度の検出値を溶接
ワイヤ送給装置側に設けた溶接ワイヤ速度基準値
設定機構により設定された基準値と比較すると、
長尺のフレキシブルワイヤガイドが大きく屈曲し
たり、溶接ワイヤの端部が溶接部に溶着したりし
て溶接トーチ部で溶接ワイヤの供給速度が変動す
る状態を確実に検知することができ、溶接不良部
の発生を防止したり、溶接不良部の発生を直ちに
認知したりすることができる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。

第１図において、１はワイヤリールで、ワイヤ
リール１に巻回された溶接ワイヤ２は巻き癖を矯
正する矯正手段３を経た後溶接ワイヤ送給装置４
に導かれる。溶接ワイヤ送給装置４は送給ローラ
４０１と、送給ローラ４０１側に付勢された加圧
ローラ４０２と、送給ローラ４０１を回転させる
ための回転駆動源４０３、例えば電動機とにより
構成されている。５は溶接ワイヤ送給装置４によ
り送給される溶接ワイヤ２の速度（溶接ワイヤ送
給速度）に相当する基準値を設定する溶接ワイヤ
速度基準値設定機構であつて、この設定機構５は
例えば送給ローラ４０１の回転数を検出して溶接
ワイヤ送給速度を検知する回転計５０１とこの回
転計の出力値を増幅する第１の増幅器５０２とか
ら構成されている。

６は、溶接トーチ９と送給装置４との間を案内
する長尺のフレキシブルワイヤガイド、７は溶接
トーチ９の先端部に配設されて溶接トーチ９に供
給される溶接ワイヤ２の速度（溶接ワイヤ供給速
度）を検知して該供給速度に相当する検出値を出
力する溶接ワイヤ供給速度検知手段である。検知
手段７は溶接ワイヤ２に当接する回転自在な検知
ローラ７０１と、溶接ワイヤ２を検知ローラ７０
１側に付勢する加圧ローラ７０２と、検知ローラ
７０１の回転数を検知する回転計７０３と、回転
計７０３の出力値を増幅する第２の増幅器７０４
とから構成されている。８は基準値設定機構５か
ら出力される基準値と溶接ワイヤ供給速度検知手
段７から出力される検出値とを比較するための比
較器、１１は被溶接物、１３は溶接電源である。

上記の構成によると、溶接ワイヤ送給装置４側
の溶接ワイヤ送給速度ｖ１と溶接トーチ９側の溶
接ワイヤ供給速度ｖ２とがそれぞれ異なる場合、
比較器８により直ちにこれらの差を検出すること
ができる。従つて例えば比較器８の比較値が予め
設定した値よりも大きくなつたときに表示灯、警
報器等の表示器１２を作動させて送給不良を直ち
に知らせることができる。送給不良が報知された
場合には溶接作業を停止した後、作業者が不良品
を選別除去したり、不良品の溶接不良部を直ちに
手直ししたりすることができる。また比較器８の
比較値が予め設定した値に近づいたとき、もしく
はその値よりも大きくなつたときに送給装置４の
回転駆動源４０３の回転数を増加させて溶接トー
チ９側のワイヤ供給速度ｖ２を増大させることも
できる。この場合比較器８に入力される基準値設
定機構５からの基準値は当然変化するが、回転駆
動源４０３を変動させる前の値が基準値として比
較器８内において常時有効であるように制御すれ
ば何ら問題ない。

ワイヤ送給速度ｖ１が設定された略一定値であ
つて、比較的短時間にｖ２＜ｖ１になつた場合に
は、溶接電流が一定であるとアーク長が長くなつ
てアークが広がり、溶け込み深さにも影響を及ぼ
すので、比較器８の出力信号を溶接電源１３に供
給して溶接電源の出力電流すなわち溶接電流を減
少させアーク長を略一定に保持する。この方法に
よれば、アルミニウム材のアルゴンアーク溶接に
おいて、凹んだ溶融池の表面の上方に位置する溶
接電極の先端が被溶接物の表面より下方に位置し
た埋れアークのように、検出したアーク電圧によ
りアーク長を制御できない場合で、電極先端と被
溶接物の表面との最短距離で表わされた見かけの
アーク長を最適な略一定値に保持することができ
る。

更に、定電圧特性の溶接電源を使用する場合、
送給速度ｖ１が設定された略一定値であつても、
ｖ２＜ｖ１になつたとき溶接電流が一定であると
アーク長が長くなり、アークが広がつて溶けこみ
深さが変化する。従つてこのような場合にも比較
器８の出力信号を溶接電源１３に供給して溶接機
の出力電圧を減少させることにより溶接電流を減
少させアーク長を略一定に保持する。この方法
は、通常下降特性を有する定電圧電源において特
にアーク電圧を一定に保持したまま、溶接電流を
減少させてアーク長を一定にする場合に有利であ
る。

第２図は本発明の他の実施例を示したもので、
この実施例では溶接ワイヤ２に当接する回転自在
な検知ローラ５０３と、溶接ワイヤ２を検知ロー
ラ５０３側に付勢する加圧ローラ５０４と、検知
ローラ５０３の回転数を検知する回転計５０１
と、第１の増幅器５０２とから構成される基準値
設定機構５が溶接ワイヤ送給装置４の直後に配設
され、またワイヤ供給速度検知手段７が溶接トー
チ９の直前に配設されている。このように基準値
設定機構５が送給装置４の直後に配設されていれ
ば、現実に送給される溶接ワイヤ２の速度を検知
することができるのでより確実である。

上記のように、本発明においては、溶接ワイヤ
供給速度検知手段７を溶接トーチ９側に設けて、
この溶接ワイヤ供給速度検知手段７による溶接ワ
イヤ供給速度の検出値を溶接ワイヤ送給装置４側
に設けた溶接ワイヤ速度基準値設定機構５により
設定された基準値と比較するため、ワイヤガイド
が大きく屈曲したり、溶接ワイヤの端部が溶接部
に溶着したりして溶接トーチ部で溶接ワイヤの供
給速度が変動した場合にその変動の状態を確実に
検知することができる。尚第１図に示したように
検知手段７を溶接トーチ９の先端部に配設すれ
ば、溶接位置に近似した位置でのワイヤの供給速
度ｖ２を確実に検知することができる。

本発明の方法で用いる溶接トーチとしては溶接
ワイヤに直接溶接電流を供給する形式のものが好
ましいが、溶接ワイヤに溶接電流を供給しない、
いわゆるフイラワイヤ形式のものを用いることも
できる。

第１図及び第２図に示した各実施例において
は、ワイヤ速度基準値設定機構５を回転計５０１
及び第１の増幅器５０２等によつて構成したが、
回転計の代りに、回転駆動源たとえば電動機の電
機子電流又は供給電圧に相当する信号を出力する
信号発生器を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、溶接ワイヤ送給
装置側の溶接ワイヤ送給速度に相当する基準値
と、溶接トーチ側の溶接ワイヤ供給速度に相当す
る検出値とを比較して予め設定した動作をさせる
ことにより、長尺のフレキシブルワイヤを用いて
溶接ワイヤを送給しつつ溶接する溶接方法におい
て、溶接不良部の発生を防止したり、溶接不良個
所を直ちに認知したりすることができるので、従
来の如く溶接不良部を有する製品を製作する虞れ
がない。特に自動溶接作業において溶接不良個所
の手直しが行ない易く、従つて作業性がよく有利
である。

【図面の簡単な説明】

第１及び第２図はそれぞれ本発明の実施例を示
す構成図である。 １…ワイヤリール、２…溶接ワイヤ、４…溶接
ワイヤ送給装置、５…溶接ワイヤ速度基準値設定
機構、６…フレキシブルワイヤガイド、７…ワイ
ヤ供給速度検知手段、８…比較器、９…溶接トー
チ、１１…被溶接物、１２…表示器、１３…溶接
電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接ワイヤ送給装置から溶接ワイヤを長尺の
   フレキシブルワイヤガイドを通して溶接トーチに
   送給しつつ溶接を行う溶接方法において、 前記溶接ワイヤ送給装置側に溶接ワイヤ送給速
   度を検知して該送給速度に相当する基準値を設定
   する溶接ワイヤ速度基準値設定機構を設け、 前記溶接トーチ側に溶接ワイヤ供給速度を検知
   して該供給速度に相当する検出値を出力する溶接
   ワイヤ供給速度検知手段を設け、 検知された前記検出値と前記基準値とを比較す
   る比較器を設けて該比較器の出力信号により予め
   設定した動作を行わせることを特徴とする溶接方
   法。 ２ 前記予め設定した動作は、警報を発する動
   作、表示灯を点灯、消灯又は点滅させる動作、前
   記ワイヤ送給速度を増加又は減少させる動作、溶
   接電源の出力電流を増加又は減少させる動作及び
   溶接電源の出力電圧を増加又は減少させる動作の
   少なくとも一つの動作であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の溶接方法。 ３ 前記溶接ワイヤ速度基準値設定機構は、前記
   溶接ワイヤを送給する送給ローラの回転数を検出
   して前記溶接ワイヤ送給速度を検知することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の溶接方
   法。 ４ 前記溶接ワイヤ速度基準値設定機構は、前記
   溶接ワイヤ送給装置から送り出された直後の前記
   溶接ワイヤによつて回転させられる検知ローラの
   回転数を検出して前記溶接ワイヤ送給速度を検知
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の溶接方法。 ５ 前記溶接ワイヤ速度基準値設定機構は、前記
   溶接ワイヤ送給装置の回転駆動源としての電動機
   の電機子電流又は供給電圧に基づいて前記溶接ワ
   イヤ送給速度を検知することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の溶接方法。