JPS6240974A - 溶接制御方法 - Google Patents
溶接制御方法Info
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- JPS6240974A JPS6240974A JP18052685A JP18052685A JPS6240974A JP S6240974 A JPS6240974 A JP S6240974A JP 18052685 A JP18052685 A JP 18052685A JP 18052685 A JP18052685 A JP 18052685A JP S6240974 A JPS6240974 A JP S6240974A
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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】
〔発明の利用分野〕 本発明は、ＣＯ２アーク溶接やＭ
ＡＧ溶接などの消耗性電極を用いるアーク溶接、特に小
電流での薄板の自動溶接に利用される短絡移行形アーク
溶接の制御方法に関する。
ＡＧ溶接などの消耗性電極を用いるアーク溶接、特に小
電流での薄板の自動溶接に利用される短絡移行形アーク
溶接の制御方法に関する。
〔発明の背景〕 従来、短絡移行形アーク溶接に用いら
れていた溶接電源は、基本的には第１４図に示すような
構成であり、出力制御部イでサイリスタによる３相全波
位相制御を行なって出力を制御し、さらに直流リアクタ
口を直列に付加し、リアクタンスによるエネルギーの吸
収・放出を利用して短絡・アークを交互に発生させるも
のであった。
れていた溶接電源は、基本的には第１４図に示すような
構成であり、出力制御部イでサイリスタによる３相全波
位相制御を行なって出力を制御し、さらに直流リアクタ
口を直列に付加し、リアクタンスによるエネルギーの吸
収・放出を利用して短絡・アークを交互に発生させるも
のであった。
このような構成の溶接電源では、制御周期が３ｍｓと長
い上、２００〜４００μＨ程度の大きなりアクタンスを
有するため、溶滴の成長、挙動などに即応した数ｍｓ以
下の短時間内での精確な出力制御はできない。また、短
絡・アークのくり返しサイクルがリアクタンスによるエ
ネルギーの吸収・放出を基本として成り立っているため
、第１５図に示した電圧・電流波形におけるＩ 、１ｌ
ａｘ、 Ｉ ＋ｓｉｎ＋ Ｔなどの電流波形因子は相関
的に変化し、各因子を個別に制御することはできない。
い上、２００〜４００μＨ程度の大きなりアクタンスを
有するため、溶滴の成長、挙動などに即応した数ｍｓ以
下の短時間内での精確な出力制御はできない。また、短
絡・アークのくり返しサイクルがリアクタンスによるエ
ネルギーの吸収・放出を基本として成り立っているため
、第１５図に示した電圧・電流波形におけるＩ 、１ｌ
ａｘ、 Ｉ ＋ｓｉｎ＋ Ｔなどの電流波形因子は相関
的に変化し、各因子を個別に制御することはできない。
以上の理由により、従来の溶接電源を用いた短絡移行形
アーク溶接では、各電流波形因子がすべて適正値に維持
されているとは言えず、アークの安定性、スパッタ発生
量、ビード形状などの諸点において十分満足できるもの
ではなかった。例えば、第１５図に破線で示すように、
リアクタンスＬを大きくすると、短絡電流の立上りがゆ
るくなるため、ピンチ力の増大が遅れ、未溶融のワイヤ
が母材に突込んでアーク切れが生じやすくなり、逆にリ
アクタンスＬが小さいと、短絡電流の立上りが急すぎて
ピンチ力の急激な増大によりスパッタが多くなり、また
蓄積エネルギーが少ないためアークによる母材の溶は込
みが不足し、ビード形状が悪くなることは周知の通りで
ある。
アーク溶接では、各電流波形因子がすべて適正値に維持
されているとは言えず、アークの安定性、スパッタ発生
量、ビード形状などの諸点において十分満足できるもの
ではなかった。例えば、第１５図に破線で示すように、
リアクタンスＬを大きくすると、短絡電流の立上りがゆ
るくなるため、ピンチ力の増大が遅れ、未溶融のワイヤ
が母材に突込んでアーク切れが生じやすくなり、逆にリ
アクタンスＬが小さいと、短絡電流の立上りが急すぎて
ピンチ力の急激な増大によりスパッタが多くなり、また
蓄積エネルギーが少ないためアークによる母材の溶は込
みが不足し、ビード形状が悪くなることは周知の通りで
ある。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記した従来技術の
欠点を補い、短絡移行形アーク溶接におけるアークの安
定性の向上、スパッタ発生量の低減、ビード形状の改善
を図る上に有効な新たな溶接制御方法を提供することに
ある。
欠点を補い、短絡移行形アーク溶接におけるアークの安
定性の向上、スパッタ発生量の低減、ビード形状の改善
を図る上に有効な新たな溶接制御方法を提供することに
ある。
〔発明の概要〕 例えば、ＭＯＳＦＥＴで構成したイン
バータ・スイッチング回路を用い、出力を２０ｋＴ（ｚ
程度のくり返し周波数でパルス幅制御すると、その制御
周期は２５μｓ程度となる。さらに、直列に付加するり
アクタンスを従来の１１５以下（１０〜６０μＨ程度）
にすると、溶接電源の制御性は従来用いられていたもの
（第１４図）に比べ格段に向上し、正確かつ連応性に優
れた出力の制御を行なうことができる。
バータ・スイッチング回路を用い、出力を２０ｋＴ（ｚ
程度のくり返し周波数でパルス幅制御すると、その制御
周期は２５μｓ程度となる。さらに、直列に付加するり
アクタンスを従来の１１５以下（１０〜６０μＨ程度）
にすると、溶接電源の制御性は従来用いられていたもの
（第１４図）に比べ格段に向上し、正確かつ連応性に優
れた出力の制御を行なうことができる。
本発明は、このような高速制御の可能な溶接電源を用い
、電流波形因子をそれぞれ独立に制御して、リアクタン
スのエネルギー吸収・放出に依存せずに短絡・アークを
くり返し発生させることによって、安定した短絡移行形
アーク溶接が行なえるようにしたもので、溶接電源に比
較的高い短絡電流（Ｔｓ）、中間のハイレベルアーク電
流（ＴＨ）、比較的低いローレベルアーク電流（Ｉ Ｌ
）の少なくとも３段階の出力電流レベルを設定する手段
と。
、電流波形因子をそれぞれ独立に制御して、リアクタン
スのエネルギー吸収・放出に依存せずに短絡・アークを
くり返し発生させることによって、安定した短絡移行形
アーク溶接が行なえるようにしたもので、溶接電源に比
較的高い短絡電流（Ｔｓ）、中間のハイレベルアーク電
流（ＴＨ）、比較的低いローレベルアーク電流（Ｉ Ｌ
）の少なくとも３段階の出力電流レベルを設定する手段
と。
短絡電流（ＩＳ）の供給開始時期を設定する手段と、ア
ーク発生後、ハイレベルアーク電流（ＩＨ）を流し続け
る時間（ＴＨ）を設定する手段と、短絡状態かアーク状
態かを判定する手段を設け、上記各手段からの信号に基
づいて溶接電源主回路中に設けたスイッチング回路のオ
ンオフ時間比を変え出力を制御することにより、上記設
定条件に従って短絡周期ごとに短絡電流（ＩＳ）、ハイ
レベルアーク電流（ＴＨ）、ローレベルアーク電流（Ｉ
Ｌ）を順次溶接点に流し、ローレベルアーク電流（ＩＬ
）が流れている区間に次の短絡を生じさせることを特徴
とする溶接制御方法である。
ーク発生後、ハイレベルアーク電流（ＩＨ）を流し続け
る時間（ＴＨ）を設定する手段と、短絡状態かアーク状
態かを判定する手段を設け、上記各手段からの信号に基
づいて溶接電源主回路中に設けたスイッチング回路のオ
ンオフ時間比を変え出力を制御することにより、上記設
定条件に従って短絡周期ごとに短絡電流（ＩＳ）、ハイ
レベルアーク電流（ＴＨ）、ローレベルアーク電流（Ｉ
Ｌ）を順次溶接点に流し、ローレベルアーク電流（ＩＬ
）が流れている区間に次の短絡を生じさせることを特徴
とする溶接制御方法である。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を第１図〜第
１３図により説明する。
１３図により説明する。
第１図は本発明の一実施例における電圧・電流波形を示
す。同図において、Ｉｓはピンチ力により短絡を破るた
めに流す短絡電流、Ｔ、は所定のアーク長を確保し、か
つ母材の溶は込み・加熱を制御するために流すハイレベ
ルアーク電流、ＩＬは１．より低いレベルの電流で、ア
ーク力を減少させてワイヤ先端に生成した溶滴を整形し
、溶滴移行の安定化を図るとともに、アークの維持、溶
融池の冷却速度の制御などを行なうために流すローレベ
ルアーク電流であり、各電流の大小関係はＩ ｓ） Ｉ
Ｈ） Ｉ Ｌである。
す。同図において、Ｉｓはピンチ力により短絡を破るた
めに流す短絡電流、Ｔ、は所定のアーク長を確保し、か
つ母材の溶は込み・加熱を制御するために流すハイレベ
ルアーク電流、ＩＬは１．より低いレベルの電流で、ア
ーク力を減少させてワイヤ先端に生成した溶滴を整形し
、溶滴移行の安定化を図るとともに、アークの維持、溶
融池の冷却速度の制御などを行なうために流すローレベ
ルアーク電流であり、各電流の大小関係はＩ ｓ） Ｉ
Ｈ） Ｉ Ｌである。
Ｔ）ｌは短絡からアークに移行した後、ハイレベルアー
ク電流ＩＨを流し続ける時間であり、ＩＨの電流レベル
と同様、アーク長、母材の溶は込み・加熱を制御する因
子となる。ＴＤは短絡開始から短絡電流Ｉｓを流すまで
の時間遅れであり、必須要件ではないが、ＴＤを設ける
ことにより、溶滴と溶融池の接触状態をより確実なもの
とし、溶滴の移行をより一層安定化することができる。
ク電流ＩＨを流し続ける時間であり、ＩＨの電流レベル
と同様、アーク長、母材の溶は込み・加熱を制御する因
子となる。ＴＤは短絡開始から短絡電流Ｉｓを流すまで
の時間遅れであり、必須要件ではないが、ＴＤを設ける
ことにより、溶滴と溶融池の接触状態をより確実なもの
とし、溶滴の移行をより一層安定化することができる。
上記した電流波形因子Ｉｓ・ＩＨ・ＩＬ−Ｔｏ・ＴＤを
それぞれ独立に変化させ、適正値に設定することにより
、後述のようにアークの安定性に優れ、ビード形状が良
好で、かつスパッタ発生量も少ない極めて良好な溶接を
実施できる。すなわち、従来リアクタンスのエネルギー
吸収・放出を基本としていたものが、個別制御の可能な
上記電流波形因子に置きかえられる。
それぞれ独立に変化させ、適正値に設定することにより
、後述のようにアークの安定性に優れ、ビード形状が良
好で、かつスパッタ発生量も少ない極めて良好な溶接を
実施できる。すなわち、従来リアクタンスのエネルギー
吸収・放出を基本としていたものが、個別制御の可能な
上記電流波形因子に置きかえられる。
第２図は本実施例における電圧・電流の関係を示すダイ
ヤグラムで、ＰＱはハイレベルアーク電流ＩＨを流す電
源特性（定電圧特性）、ＱＲは短絡電流Ｉｓを流す電源
特性（定電流特性）、ｐｓはローレベルアーク電流ＩＬ
を流す電源特性（定電流特性）を示している。■〜■は
第１図の■〜■に対応する各点の電圧・電流の関係を示
し、短絡開始からＴＤ経過籾、ＰＳ線上の■からＱＲ縁
線上■へ動作点が移り、短絡電流Ｉｓが流れ始める。
ヤグラムで、ＰＱはハイレベルアーク電流ＩＨを流す電
源特性（定電圧特性）、ＱＲは短絡電流Ｉｓを流す電源
特性（定電流特性）、ｐｓはローレベルアーク電流ＩＬ
を流す電源特性（定電流特性）を示している。■〜■は
第１図の■〜■に対応する各点の電圧・電流の関係を示
し、短絡開始からＴＤ経過籾、ＰＳ線上の■からＱＲ縁
線上■へ動作点が移り、短絡電流Ｉｓが流れ始める。
この電流によるワイヤ中の電圧降下のため、端子電圧も
■→■のように多少増加する。短絡が破れた直後、動作
点はＰＱ綿線上■に移り、ハイレベルアーク電流ＩＨが
流れる。その後、アーク長がＬｌからＬ２へ増大するに
つれて電流は■→■のように多少減少するが、端子電圧
はほぼ一定（Ｖ ｎ ）に保たれる。短絡からアークへ
移行した後、設定された時間ＴＨが経過すると、動作点
は再びＰＳ線上の■へ移り、電流レベルはＩＬに低下す
る。
■→■のように多少増加する。短絡が破れた直後、動作
点はＰＱ綿線上■に移り、ハイレベルアーク電流ＩＨが
流れる。その後、アーク長がＬｌからＬ２へ増大するに
つれて電流は■→■のように多少減少するが、端子電圧
はほぼ一定（Ｖ ｎ ）に保たれる。短絡からアークへ
移行した後、設定された時間ＴＨが経過すると、動作点
は再びＰＳ線上の■へ移り、電流レベルはＩＬに低下す
る。
アーク長がＬ２→Ｌ□→Ｌ、と減少するにつれてローレ
ベルアーク電流■Ｌのレベルを維持したまま端子電圧が
下がってゆき、アーク長がゼロ（ＬＯ）になった時点で
動作点は■→■となり、短絡が起こる。
ベルアーク電流■Ｌのレベルを維持したまま端子電圧が
下がってゆき、アーク長がゼロ（ＬＯ）になった時点で
動作点は■→■となり、短絡が起こる。
このように、短絡・アークの１周期の間に動作点はサイ
クログラムを描いて移動し、Ｉｓ−＋Ｉｌｌ→ＩＬと出
力電流レベルが変化する。
クログラムを描いて移動し、Ｉｓ−＋Ｉｌｌ→ＩＬと出
力電流レベルが変化する。
第３図は本実施例に用いる溶接電源の構成例を示す。
１は３相交流入力を直流に変換する一次整流回路、２は
その平滑回路、３はインバータ・スイッチング回路で、
ＭＯＳＦＥＴなどの高速スイッチ素子をブリッジ接続し
て構成されており、直流入力を駆動回路１２によりパル
ス幅制御された高周波交流出力（例えば２ｏｋｈ）に変
換して溶接トランス４に加える。５は溶接トランス４の
出力を直流に変換してアーク負荷６へ供給する二次整流
回路、７は溶接ワイヤ、８はワイヤ送給ローラ、９は母
材、１０は溶接電流（出力電流）に対応した電圧を発生
する電流検出器、１１は短絡過渡電流の抑制など回路保
護のために挿入された直流リアクタで、例えば５０μＨ
程度の小形のものでよい。
その平滑回路、３はインバータ・スイッチング回路で、
ＭＯＳＦＥＴなどの高速スイッチ素子をブリッジ接続し
て構成されており、直流入力を駆動回路１２によりパル
ス幅制御された高周波交流出力（例えば２ｏｋｈ）に変
換して溶接トランス４に加える。５は溶接トランス４の
出力を直流に変換してアーク負荷６へ供給する二次整流
回路、７は溶接ワイヤ、８はワイヤ送給ローラ、９は母
材、１０は溶接電流（出力電流）に対応した電圧を発生
する電流検出器、１１は短絡過渡電流の抑制など回路保
護のために挿入された直流リアクタで、例えば５０μＨ
程度の小形のものでよい。
１３はハイレベルアーク電流ＩＨを流すための出力電圧
ＶＨのレベルを設定するＶＨ設定器、１４は短絡電流Ｔ
Ｓのレベルを設定するｒｓ設定器、１５はローレベルア
ーク電流ＩＬのレベルを設定するＩＬ設定器であり、そ
れぞれ設定値に対応した電圧を出力する。
ＶＨのレベルを設定するＶＨ設定器、１４は短絡電流Ｔ
Ｓのレベルを設定するｒｓ設定器、１５はローレベルア
ーク電流ＩＬのレベルを設定するＩＬ設定器であり、そ
れぞれ設定値に対応した電圧を出力する。
１６は短絡状態かアーク状態かを判定する手段として設
けられた短絡・アーク判定回路であり、溶接電圧（出力
電圧）が所定の値、例えばＩＯＶ以上の場合はアーク状
態とみなして所定の電圧を出力し、ＩＯＶ未満の場合は
短絡状態とみなして出力ゼロとなるように構成された比
較器を主体とする回路である。
けられた短絡・アーク判定回路であり、溶接電圧（出力
電圧）が所定の値、例えばＩＯＶ以上の場合はアーク状
態とみなして所定の電圧を出力し、ＩＯＶ未満の場合は
短絡状態とみなして出力ゼロとなるように構成された比
較器を主体とする回路である。
１７は短絡・アーク判定回路１６の出力に基づいて作動
するタイマ回路であり、短絡からアークに移行後ＴＨの
間、６１″となる信号（Ｔ）ｌ）を出力するＴＨ設定器
１８、アークから短絡に移行後ＴＤの時間遅れて再びア
ークに移行するまでの間（図では’ｒｐで表示）、（ｌ
ｉ Ｉ＋となる信号（Ｔ ｐ ）を出力する’ｒｏ設
定器１９、ＮＯＴ回路２０．２１．２３、ＯＲ回路２２
によって構成され、（ＴＰ＋ＴＨ）の区間はＩｓ設定器
１４の信号を、それ以外の区間はＴＬ設定器１５の信号
を択一的に加算器２６へ出力させるように、それぞれの
出力スイッチ２４．２５の開閉信号を発生する。
するタイマ回路であり、短絡からアークに移行後ＴＨの
間、６１″となる信号（Ｔ）ｌ）を出力するＴＨ設定器
１８、アークから短絡に移行後ＴＤの時間遅れて再びア
ークに移行するまでの間（図では’ｒｐで表示）、（ｌ
ｉ Ｉ＋となる信号（Ｔ ｐ ）を出力する’ｒｏ設
定器１９、ＮＯＴ回路２０．２１．２３、ＯＲ回路２２
によって構成され、（ＴＰ＋ＴＨ）の区間はＩｓ設定器
１４の信号を、それ以外の区間はＴＬ設定器１５の信号
を択一的に加算器２６へ出力させるように、それぞれの
出力スイッチ２４．２５の開閉信号を発生する。
加算器２６はＩｓまたはＩＬの設定値と電流検出器１０
による溶接電流の検出値を比較し、出力電流レベルを設
定値に保つための制御信号を出力する。
による溶接電流の検出値を比較し、出力電流レベルを設
定値に保つための制御信号を出力する。
２７はパルス発生回路であり、Ｖ ｏ ｉ（Ｉ定器１３
の信号を増幅器２９で増幅した制御バイアスと鋸歯状波
発生回路２８からの鋸歯状波を比較器３１で比較して得
られるＶＨの設定値に対応したパルス幅を持つパルス列
ＡをＮＡＮＤ回路３３の一方の入力とし、加算器２６か
らの制御信号を増幅器３０で増幅した制御バイアスと鋸
歯状波発生回路２８からの鋸歯状波を比較器３２で比較
して得られる上記制御信号の電圧レベルに対応したパル
ス幅を持つパルス列ＢをＮＡＮＤ回路３３の他方の入力
として、どちらか幅狭い方のパルス列をＮＡＮＤ回路３
３．ＮＯＴ回路３４により取り出し、駆動回路１２へ出
力するように構成されている。この駆動回路１２に与え
られるパスル列のパルス幅によってスイッチング回路３
のオンオフ時間比すなわち出力パルス幅が決まる。
の信号を増幅器２９で増幅した制御バイアスと鋸歯状波
発生回路２８からの鋸歯状波を比較器３１で比較して得
られるＶＨの設定値に対応したパルス幅を持つパルス列
ＡをＮＡＮＤ回路３３の一方の入力とし、加算器２６か
らの制御信号を増幅器３０で増幅した制御バイアスと鋸
歯状波発生回路２８からの鋸歯状波を比較器３２で比較
して得られる上記制御信号の電圧レベルに対応したパル
ス幅を持つパルス列ＢをＮＡＮＤ回路３３の他方の入力
として、どちらか幅狭い方のパルス列をＮＡＮＤ回路３
３．ＮＯＴ回路３４により取り出し、駆動回路１２へ出
力するように構成されている。この駆動回路１２に与え
られるパスル列のパルス幅によってスイッチング回路３
のオンオフ時間比すなわち出力パルス幅が決まる。
上記のように回路を構成することにより、第１図、第２
図に示すように、アークから短絡に移行した後ＴＤ経過
すると、定電流制御による電流Ｉｓが流れアークに移行
するまで続き、アークに移行した後ＴＩ（の間は定電圧
制御による電流１．が流れ、その後は定電流制御による
電流ＩＬとなり、次のＩｓが流れるまで続く。
図に示すように、アークから短絡に移行した後ＴＤ経過
すると、定電流制御による電流Ｉｓが流れアークに移行
するまで続き、アークに移行した後ＴＩ（の間は定電圧
制御による電流１．が流れ、その後は定電流制御による
電流ＩＬとなり、次のＩｓが流れるまで続く。
第３図に示した溶接電源により、１ 、０ｍｍφソリッ
ドヤイヤを用い、Ｉ Ｌ ：３５Ａ 、 Ｔｐ＝０．６
ｍｓとして軟鋼板のＣＯ２アーク溶接を行なった場合の
Ｖｌ（、ＴＨｌＩｓの適正条件を第４図および第５図に
示す。
ドヤイヤを用い、Ｉ Ｌ ：３５Ａ 、 Ｔｐ＝０．６
ｍｓとして軟鋼板のＣＯ２アーク溶接を行なった場合の
Ｖｌ（、ＴＨｌＩｓの適正条件を第４図および第５図に
示す。
第４図はワイヤ送給量を４ｍ／ｍｉｎとした場合、第５
図は同じ＜９ｍ／ｍｉｎとした場合である。
図は同じ＜９ｍ／ｍｉｎとした場合である。
第５図に示した適正条件における電圧・電流波形の一例
を第７図に示すが、従来技術による第６図の電圧・電流
波形に比べ、短絡電流の低下、短絡周期の均一化など、
いちじるしい進歩が認められる。なお、第６図、第７図
ともに平均電流１８０Ａ、平均電圧２５Ｖである。
を第７図に示すが、従来技術による第６図の電圧・電流
波形に比べ、短絡電流の低下、短絡周期の均一化など、
いちじるしい進歩が認められる。なお、第６図、第７図
ともに平均電流１８０Ａ、平均電圧２５Ｖである。
図示はしないが、ワイヤ送給量１４ｍ／ｍｉｎにおいて
も同様に適正条件が求められている。例えば、ｌ５＝３
９０Ａ、ＶＨ＝３８Ｖ、ＩＬ：３５Ａ、 Ｔｏ＝０．６
１１１ｓ、ＴＨ＝１５ｍｓなどである。さらに、ＴＤに
ついては０〜３．０ｍｓ、ＩＬについては３５〜１５０
Ａ程度の範囲で適正条件が求められた。
も同様に適正条件が求められている。例えば、ｌ５＝３
９０Ａ、ＶＨ＝３８Ｖ、ＩＬ：３５Ａ、 Ｔｏ＝０．６
１１１ｓ、ＴＨ＝１５ｍｓなどである。さらに、ＴＤに
ついては０〜３．０ｍｓ、ＩＬについては３５〜１５０
Ａ程度の範囲で適正条件が求められた。
これらの実験を通じて本実施例によれば、均一な出力波
形が得られ、アークは極めて安定となり、スパッタ発生
量も減少し、美麗なビード形状を得ることができた。こ
れは、電流波形因子ＩＳ−ＩＨ・ＩＬ−ＴＨ−’ｒｏの
個別制御によりワイヤおよび母材の溶融、溶滴の移行な
どが安定化された結果であり、これらの因果関係を考察
すると次のようになる。
形が得られ、アークは極めて安定となり、スパッタ発生
量も減少し、美麗なビード形状を得ることができた。こ
れは、電流波形因子ＩＳ−ＩＨ・ＩＬ−ＴＨ−’ｒｏの
個別制御によりワイヤおよび母材の溶融、溶滴の移行な
どが安定化された結果であり、これらの因果関係を考察
すると次のようになる。
（１，）Ｉ＋−＋−Ｔｕによって生成し、アーク力によ
り多槌な挙動を示す溶滴が、ＴＬへの移行によってアー
ク力が減少するのにともない整形されて溶融池に導かれ
るとともに、Ｉｓを適正値に設定することによって適切
なピンチ力を与えることができるため、溶滴の移行は安
定となる。
り多槌な挙動を示す溶滴が、ＴＬへの移行によってアー
ク力が減少するのにともない整形されて溶融池に導かれ
るとともに、Ｉｓを適正値に設定することによって適切
なピンチ力を与えることができるため、溶滴の移行は安
定となる。
（２）Ｔｓの適正化による適切なピンチ力の付与により
、アーク発生時のアーク長が安定化される。
、アーク発生時のアーク長が安定化される。
（３）■Ｈ−ＴＨの選定により、短絡回数を安定的に減
少させることができる。
少させることができる。
（４）Ｉｎの大きさ・ＴＨの長さにより、母材の溶は込
み量・加熱量を制御することができる。
み量・加熱量を制御することができる。
（５）ＴＬの大きさにより、溶融池の冷却速度を制御す
ることができる。
ることができる。
（６）溶滴移行の安定化およびアーク発生時のアーク長
の安定化の結果として、溶融池の挙動も安定化し、不均
一な振動を抑制することができる。
の安定化の結果として、溶融池の挙動も安定化し、不均
一な振動を抑制することができる。
（７）ＩＨ区間の電源特性を定電圧特性とすることによ
ってアーク長の変動に対する自己制御作用が生じる。ま
た、次の短絡までのＩＬ区間にも自己調整作用があり、
アーク長によってＩＬ１２一 区間の長さが決まる。これらの作用によりアーク長制御
が即応化される。
ってアーク長の変動に対する自己制御作用が生じる。ま
た、次の短絡までのＩＬ区間にも自己調整作用があり、
アーク長によってＩＬ１２一 区間の長さが決まる。これらの作用によりアーク長制御
が即応化される。
なお、上記実施例では電源特性を、ＩＳ−ＩＬ区間は定
電流特性、Ｉ１区間は定電圧特性としたが、各区間の電
源特性は実施例の特性に限定されるものではなく、例え
ばＩＬ区間も定電圧特性としてアーク長の自己制御作用
を加味させるなど、いずれの特性を採用してもよい。さ
らに、ワイヤもソリッドワイヤだけでなく、複合ワイヤ
を用いてもよく、シールドガスにアルゴンまたはアルゴ
ンとＣＯ２などの混合ガスを用いたり、複合ワイヤによ
ってはノーガスとしても不都合は生じない。
電流特性、Ｉ１区間は定電圧特性としたが、各区間の電
源特性は実施例の特性に限定されるものではなく、例え
ばＩＬ区間も定電圧特性としてアーク長の自己制御作用
を加味させるなど、いずれの特性を採用してもよい。さ
らに、ワイヤもソリッドワイヤだけでなく、複合ワイヤ
を用いてもよく、シールドガスにアルゴンまたはアルゴ
ンとＣＯ２などの混合ガスを用いたり、複合ワイヤによ
ってはノーガスとしても不都合は生じない。
また、電流波形も第１図の波形に限定されず、第８図〜
第１３図のように変形して用いても上記実施例と同様の
効果が得られる。
第１３図のように変形して用いても上記実施例と同様の
効果が得られる。
第８図はＩｎを定電流とした例、第９図はＩＨを段階的
に変化させた例、第１０図はＩＨを所定のスロープに従
って変化させた例、第１１図はＩＨからＩＬへの移行を
スロープ状に制御した例、第１２図はＩＬを所定のスロ
ープ状に変化させた例、第１３図はＩＨを断続的に発生
させた例である。
に変化させた例、第１０図はＩＨを所定のスロープに従
って変化させた例、第１１図はＩＨからＩＬへの移行を
スロープ状に制御した例、第１２図はＩＬを所定のスロ
ープ状に変化させた例、第１３図はＩＨを断続的に発生
させた例である。
〔発明の効果〕 本発明によれば、溶接電圧・電流の制
御周期および主回路のりアクタンスを小さくすることが
できるため、溶滴の成長・挙動などに即応した制御が可
能となり、電流波形因子Ｉｓ・Ｉｌｌ・ＩＬ−ＴＨなど
をそれぞれ独立に制御できることにより、ワイヤおよび
母材の溶融、溶滴の移行などを安定化し、適切に制御で
きる。その結果、前記（１）項の効果によってアークの
安定性・均一性が向上し、（２）項・ （３，）項の効
果によってスパッタの発生量が減少するとともに、（４
）項・ （５）項・ （６）項の効果によってビード形
状が改善され美麗となるため、溶接に対する信頼性が向
上し、スパッタ除去の手間が省けるなど、工業上の効果
が大きい。
御周期および主回路のりアクタンスを小さくすることが
できるため、溶滴の成長・挙動などに即応した制御が可
能となり、電流波形因子Ｉｓ・Ｉｌｌ・ＩＬ−ＴＨなど
をそれぞれ独立に制御できることにより、ワイヤおよび
母材の溶融、溶滴の移行などを安定化し、適切に制御で
きる。その結果、前記（１）項の効果によってアークの
安定性・均一性が向上し、（２）項・ （３，）項の効
果によってスパッタの発生量が減少するとともに、（４
）項・ （５）項・ （６）項の効果によってビード形
状が改善され美麗となるため、溶接に対する信頼性が向
上し、スパッタ除去の手間が省けるなど、工業上の効果
が大きい。
第１図は本発明の一実施例における電圧・電流波形図、
第２図は第１図中の電圧・電流の関係を示すダイヤグラ
ム、第３図は本実施例に用いる溶接電源の回路構成図、
第４図、第５図は本実施例における電流波形因子の適正
範囲を示す図、第６図は従来技術による電圧・電流波形
の一例を示すオシログラムの筆写図、第７図は本発明の
実施例による電圧・電流波形の一例を示すオシログラム
の筆写図、第８図〜第１３図は本発明の他の実施例にお
ける電流波形図、第１４図は従来技術による溶接電源の
ブロック図、第１５図は従来技術における電圧・電流波
形図である。 ３・・・スイッチング回路 １３・・・ハイレベルアーク電流ＩＨを流すための出力
電圧Ｖｏの設定器 １４・・・短絡電流Ｉｓの設定器 １５・・・ローレベルアーク電流ＩＬの設定器１６・・
・短絡・アーク判定回路 １８・・・ハイレベルアーク電流Ｉ）１を流し続ける時
間ＴＨの設定器 １９・・・短絡電流Ｉｓの供給開始時期の遅れＴＤの設
定器 代理人弁理士 中 村 純之助 第４図 ＴＨ［ｍｓ］ 第５図 Ｔ）（（ｍ司 ＠６図 第７図 第８［１２１第９図 第１０図 第１１図 第１４図 第１５図
第２図は第１図中の電圧・電流の関係を示すダイヤグラ
ム、第３図は本実施例に用いる溶接電源の回路構成図、
第４図、第５図は本実施例における電流波形因子の適正
範囲を示す図、第６図は従来技術による電圧・電流波形
の一例を示すオシログラムの筆写図、第７図は本発明の
実施例による電圧・電流波形の一例を示すオシログラム
の筆写図、第８図〜第１３図は本発明の他の実施例にお
ける電流波形図、第１４図は従来技術による溶接電源の
ブロック図、第１５図は従来技術における電圧・電流波
形図である。 ３・・・スイッチング回路 １３・・・ハイレベルアーク電流ＩＨを流すための出力
電圧Ｖｏの設定器 １４・・・短絡電流Ｉｓの設定器 １５・・・ローレベルアーク電流ＩＬの設定器１６・・
・短絡・アーク判定回路 １８・・・ハイレベルアーク電流Ｉ）１を流し続ける時
間ＴＨの設定器 １９・・・短絡電流Ｉｓの供給開始時期の遅れＴＤの設
定器 代理人弁理士 中 村 純之助 第４図 ＴＨ［ｍｓ］ 第５図 Ｔ）（（ｍ司 ＠６図 第７図 第８［１２１第９図 第１０図 第１１図 第１４図 第１５図
Claims (1)
- 短絡移行によるアーク溶接において、溶接電源に比較的
高い短絡電流（Ｉ＿Ｓ）、中間のハイレベルアーク電流
（Ｉ＿Ｈ）、比較的低いローレベルアーク電流（Ｉ＿Ｌ
）の少なくとも３段階の出力電流レベルを設定する手段
と、短絡電流（Ｉ＿Ｓ）の供給開始時期を設定する手段
と、アーク発生後、ハイレベルアーク電流（Ｉ＿Ｈ）を
流し続ける時間（Ｔ＿Ｈ）を設定する手段と、短絡状態
かアーク状態かを判定する手段を設け、上記各手段から
の信号に基づいて溶接電源主回路中に設けたスイッチン
グ回路のオンオフ時間比を変え出力を制御することによ
り、上記設定条件に従って短絡周期ごとに短絡電流（Ｉ
＿Ｓ）、ハイレベルアーク電流（Ｉ＿Ｈ）、ローレベル
アーク電流（Ｉ＿Ｌ）を順次溶接点に流し、ローレベル
アーク電流（Ｉ＿Ｌ）が流れている区間に次の短絡を生
じさせることを特徴とする溶接制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18052685A JPS6240974A (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 溶接制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18052685A JPS6240974A (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 溶接制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240974A true JPS6240974A (ja) | 1987-02-21 |
Family
ID=16084804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18052685A Pending JPS6240974A (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 溶接制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6240974A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226266A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-20 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 乳飲料用乳化安定剤 |
| JPH01299769A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-12-04 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | ガスシールドアーク溶接用電源の出力制御方法 |
| JPH01299770A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-12-04 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | ガスシールドアーク溶接用電源の出力制御方法 |
| JP2004322148A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アーク溶接制御方法及びアーク溶接機 |
| JP2014037004A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-27 | Daihen Corp | 溶接電源の出力制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040676A (ja) * | 1983-08-11 | 1985-03-04 | Kobe Steel Ltd | 短絡を伴なう溶接電源の出力制御方法 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP18052685A patent/JPS6240974A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040676A (ja) * | 1983-08-11 | 1985-03-04 | Kobe Steel Ltd | 短絡を伴なう溶接電源の出力制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226266A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-20 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 乳飲料用乳化安定剤 |
| JPH0787755B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1995-09-27 | 第一工業製薬株式会社 | 乳飲料用乳化安定剤 |
| JPH01299769A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-12-04 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | ガスシールドアーク溶接用電源の出力制御方法 |
| JPH01299770A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-12-04 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | ガスシールドアーク溶接用電源の出力制御方法 |
| JP2004322148A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アーク溶接制御方法及びアーク溶接機 |
| JP4501355B2 (ja) * | 2003-04-24 | 2010-07-14 | パナソニック株式会社 | アーク溶接制御方法及びアーク溶接機 |
| JP2014037004A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-27 | Daihen Corp | 溶接電源の出力制御方法 |
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