JPS6260194B2 - - Google Patents

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JPS6260194B2
JPS6260194B2 JP6673581A JP6673581A JPS6260194B2 JP S6260194 B2 JPS6260194 B2 JP S6260194B2 JP 6673581 A JP6673581 A JP 6673581A JP 6673581 A JP6673581 A JP 6673581A JP S6260194 B2 JPS6260194 B2 JP S6260194B2
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JP
Japan
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welding
voltage
wire
head
current
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JP6673581A
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Japanese (ja)
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JPS57181771A (en
Inventor
Kenichiro Hashimoto
Noryuki Fujimori
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication of JPS6260194B2 publication Critical patent/JPS6260194B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073Stabilising the arc

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動アーク溶接制御方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic arc welding control method.

自動アーク溶接装置、たとえば、立向エレクト
ロガスアーク溶接装置として、第1図に示すよう
に、垂下特性を有する溶接電源1から溶接ヘツド
2への給電用のチツプ3に給電するとともに、ワ
イヤ送給用のモータ4により、上記チツプ3に溶
接ワイヤ5を、溶接電圧に応じた速度で送給しつ
つ、ヘツド駆動用のモータ6およびチエーン7に
より、母材8の開先8aに沿つて、上記溶接ヘツ
ド2と当金9,9とを、ともに、上昇させて、母
材8の開先8aを自動的に溶接するようにしたも
のが知られている。
In an automatic arc welding apparatus, for example, a vertical electrogas arc welding apparatus, as shown in FIG. The motor 4 feeds the welding wire 5 to the tip 3 at a speed corresponding to the welding voltage, while the head driving motor 6 and chain 7 feed the welding wire 5 along the groove 8a of the base material 8. It is known that both the head 2 and the dowels 9 are raised to automatically weld the groove 8a of the base material 8.

なお、溶接電源1が定電圧特性を有するもので
ある場合には、溶接ワイヤ5のチツプ3への送給
は定速でおこなわれる。
Note that when the welding power source 1 has constant voltage characteristics, the welding wire 5 is fed to the tip 3 at a constant speed.

上記立向エレクトロガスアーク溶接装置におい
て、溶接スタートは、チツプ3から突出する溶接
ワイヤ5の先端を、適宜、短い時間、母材8の開
先8aの表面に接触させ、即ち、短絡させて、溶
接ワイヤ5および該ワイヤ5と開先8aとの接触
部を加熱溶触し、溶接ワイヤ5の先端と開先8a
との間に溶接アークを発生させることによりおこ
なつている。
In the above vertical electrogas arc welding apparatus, welding is started by bringing the tip of the welding wire 5 protruding from the chip 3 into contact with the surface of the groove 8a of the base material 8 for a suitably short time, that is, by short-circuiting the welding wire 5. The wire 5 and the contact portion between the wire 5 and the groove 8a are heated and melted, and the tip of the welding wire 5 and the groove 8a are bonded together.
This is done by generating a welding arc between the

上述の自動アーク溶接装置において、溶接電流
と、ワイヤ送給速度、即ち、ワイヤ溶融速度との
関係は、第2図に示すように、溶接ワイヤ5のチ
ツプ3からの突出長さ、いわゆるエクステンシヨ
ンl1,l2,l3をパラメータとして、曲線で示され
る。第2図中、エクステンシヨンl1,l2,l3の大
小関係は、l2<l1<l3となつている。
In the automatic arc welding apparatus described above, the relationship between the welding current and the wire feeding speed, that is, the wire melting speed, is determined by the protruding length of the welding wire 5 from the tip 3, the so-called extension, as shown in FIG. It is shown as a curve with l 1 , l 2 , and l 3 as parameters. In FIG. 2, the size relationship of extensions l 1 , l 2 , and l 3 is l 2 <l 1 <l 3 .

第2図の特性曲線を利用して、従来、第3図に
示すように、溶接電流の検出値I1にもとづき、増
幅率αを可変とした、たとえば、差動増幅器等を
用いて得た溶接電流信号V1=α(I1−I0)と、溶
接ワイヤ5のチツプ3への送給速度vを表わすワ
イヤ送給速度信号V2とを比較し、溶接電流信号
V1がワイヤ送給速度信号V2を上まわるときに
は、モータ6に高速駆動指令をおこなつて溶接ヘ
ツド2を高速で上昇させる一方、逆に、上記溶接
電流信号V1がワイヤ送給速度信号V2を下まわる
ときには、モータ6に、低速駆動もしくは停止指
令をおこなつて、溶接ヘツド2を低速で上昇もし
くは停止させることにより、溶接中、エクステン
シヨンを溶接条件に見合つた一定の長さに保つよ
うにして、溶接ワイヤ5の先端と母材8の開先8
aの表面との間隙を自動的に適正な距離となるよ
うに調整する、いわゆる、エクステンシヨン制御
をおこなう溶接制御方法が公知である。
Conventionally, as shown in Fig. 3, using the characteristic curve in Fig. 2, the amplification factor α was varied based on the detected value I1 of the welding current, for example, by using a differential amplifier, etc. The welding current signal V 1 =α(I 1 −I 0 ) is compared with the wire feeding speed signal V 2 representing the feeding speed v of the welding wire 5 to the chip 3, and the welding current signal
When V 1 exceeds the wire feed speed signal V 2 , a high-speed drive command is given to the motor 6 to raise the welding head 2 at high speed, and conversely, the welding current signal V 1 exceeds the wire feed speed signal When the voltage drops below V 2 , a low-speed drive or stop command is given to the motor 6 to raise or stop the welding head 2 at a low speed, thereby keeping the extension at a constant length that matches the welding conditions during welding. The tip of the welding wire 5 and the groove 8 of the base material 8 are
A welding control method is known that performs so-called extension control, in which the gap with the surface of a is automatically adjusted to an appropriate distance.

しかしながら、上述の自動アーク溶接装置にお
いて、上述したように短絡して、溶接スタートを
おこなつたとき、溶接電源1の垂下特性により、
溶接電流はほとんど変化せず、一方、溶接電圧
は、ほぼ、零となる。したがつて、ワイヤ送給速
度もほぼ零とされる。このことは、第2図中、当
該溶接条件に見合つた溶接の動作点Aから、動作
点Cに移つた状態にあることに相当する。したが
つて、第3図中の比較回路において、溶接電流信
号V1がワイヤ送給速度信号V2を上まわつている
と判定され、よつて、モータ6に、高速上昇指令
がおこなわれ、溶接ヘツド2と当金9,9とは、
高速で上昇するとともに、エクステンシヨンが大
きくなる。
However, in the automatic arc welding device described above, when welding is started after short circuiting as described above, due to the drooping characteristic of the welding power source 1,
The welding current hardly changes, while the welding voltage becomes almost zero. Therefore, the wire feeding speed is also approximately zero. This corresponds to a state in which the welding operation point A, which meets the welding conditions, has moved to the operation point C in FIG. 2. Therefore, in the comparison circuit shown in FIG. 3, it is determined that the welding current signal V 1 exceeds the wire feed speed signal V 2 , and therefore, a high-speed increase command is issued to the motor 6 to start welding. Head 2 and cash 9,9 are
As it ascends at high speed, the extension becomes larger.

一方、上記溶接電源1が定電圧特性を有するも
のである場合には、上述の溶接スタートがおこな
われたとき、溶接ワイヤ5が定速送給されるので
ワイヤ送給速度は変化しないが、当該定電圧特性
を有する溶接電源1が短絡状態とされ、したがつ
て、溶接電流は大きくなる。このことは、第2図
中、当該溶接の動作点Aから、動作点Bに移つた
状態に相当する。すなわち、溶接ワイヤ5のエク
ステンシヨンが、動作点Aに対応するエクステン
シヨンl1より短いとして、第3図中の比較回路に
おいて、溶接電流信号V1がワイヤ送給速度信号
V2を上まわつていると判定され、モータ6に、
高速上昇指令がおこなわれ、溶接ヘツド2と当金
9,9とは、高速で上昇するとともに、エクステ
ンシヨンが大きくなる。また、溶接スタート時に
アーク発生失敗によりアークの発生がある時間な
かつた場合には溶接ヘツドは低速で上昇している
ためエクステンシヨンが長くなりすぎたり、当金
9,9の下端にすきまを生じたりする。この状態
でアーク発生が生じるため、溶け込み不良が生じ
たりもしくは溶融金属がこぼれ落ちたりする。
On the other hand, when the welding power source 1 has constant voltage characteristics, the welding wire 5 is fed at a constant speed when the welding start described above is performed, so the wire feeding speed does not change. The welding power source 1 having constant voltage characteristics is brought into a short-circuited state, and therefore the welding current increases. This corresponds to a state in which the welding has moved from operating point A to operating point B in FIG. 2. That is, assuming that the extension of the welding wire 5 is shorter than the extension l1 corresponding to the operating point A, in the comparison circuit shown in FIG. 3, the welding current signal V1 is the wire feed speed signal.
It is determined that the voltage exceeds V 2 , and the motor 6
A high-speed raising command is issued, and the welding head 2 and the welding pads 9, 9 move up at high speed, and the extension becomes larger. In addition, if there is no time for arc generation due to arc generation failure at the start of welding, the welding head will rise at a slow speed, which may cause the extension to become too long or create a gap at the lower end of the butts 9, 9. do. Arcing occurs in this state, resulting in poor penetration or spillage of molten metal.

これは溶接途中にアーク切れが発生した場合で
も同様のことが生じる。
The same thing occurs even when arc breakage occurs during welding.

アークスタート時最も多発する現象はアーク不
安定、すなわち、短絡状態と無負荷状態が交互に
発生する現象で上記に述べたのと同様の不具合が
発生する。
The most common phenomenon at arc start is arc instability, that is, a phenomenon in which short-circuit conditions and no-load conditions occur alternately, which causes the same problems as described above.

このように、溶接電源1が垂下特性又は定電圧
特性のいずれの特性を有する場合でも、溶接スタ
ート時には、溶接ヘツド2とともに当金9,9が
高速で上昇することになるため、当金9の下端か
ら溶融金属がこぼれ落ち、また、溶接ワイヤ5の
エクステンシヨンが長くなり溶け込みが不十分と
なる溶接欠陥が発生し、それだけ、溶接欠陥個所
の手直しの手間を多く要し、溶接作業の能率が低
いという欠点があつた。
In this way, regardless of whether the welding power source 1 has a drooping characteristic or a constant voltage characteristic, at the start of welding, the dowels 9 and 9 rise together with the welding head 2 at high speed. The molten metal spills from the lower end, and the extension of the welding wire 5 becomes longer, resulting in welding defects where penetration is insufficient, which requires more effort to repair the welding defect, and the efficiency of the welding work is low. There was a drawback.

この発明は上記欠点を解消するためになされた
もので、エクステンシヨン制御をおこないつつ自
動アーク溶接をおこなう際、溶接電源が短絡状態
および無負荷状態にあるときに、自動走行制御さ
れる溶接ヘツドを停止させるようにして、溶接ワ
イヤのエクステンシヨンが大きくなることを抑制
し、溶接スタートから溶接終了までの全期間にお
いて、溶接アークが安定し、溶け込み不良等の溶
接欠陥の発生率の低い、かつ、溶接作業能率が高
い自動アーク溶接制御方法を提供することを目的
とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and when performing automatic arc welding while performing extension control, when the welding power source is in a short-circuited state or in a no-load state, the welding head, which is automatically run-controlled, is operated. By stopping the welding wire, the extension of the welding wire is suppressed from increasing, the welding arc is stabilized during the entire period from the start of welding to the end of welding, and the incidence of welding defects such as poor penetration is low, and The purpose of the present invention is to provide an automatic arc welding control method with high welding work efficiency.

以下に、この発明の一実施例を、添付図面とと
もに説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第4図は、第1図の溶接装置に適用できる溶接
制御回路の一例を示す。なお、第4図中、一点鎖
線で囲んで示す構成部分は、第3図のものと同じ
溶接ワイヤのエクステンシヨン制御回路である。
FIG. 4 shows an example of a welding control circuit that can be applied to the welding apparatus shown in FIG. 1. In FIG. 4, the component shown surrounded by a dashed line is the same welding wire extension control circuit as that shown in FIG. 3.

上記エクステンシヨン制御回路において、11
は溶接電流検出用の変流器、12は、増幅率αを
可変とする差動増幅器で、変流器11からの溶接
電流の検出信号I1にもとづいて溶接電流信号V1
α(I1−I0)を送出するものである。なお、増幅率
α(I1−I0)を送出するものである。なお、増幅率
αは所定のエクステンシヨンに応じて適宜に選定
し、電流I0は、溶接条件にもとづいて定めたもの
で、第2図中、横軸上の座標値I0に相当したもの
である。
In the above extension control circuit, 11
is a current transformer for detecting the welding current, and 12 is a differential amplifier with a variable amplification factor α. Based on the welding current detection signal I 1 from the current transformer 11, the welding current signal V 1 =
It transmits α(I 1 −I 0 ). Note that the amplification factor α(I 1 −I 0 ) is transmitted. Note that the amplification factor α is appropriately selected according to the predetermined extension, and the current I 0 is determined based on the welding conditions, and corresponds to the coordinate value I 0 on the horizontal axis in Fig. 2. It is.

13は、溶接ワイヤの送給速度vの検出回路
で、この検出回路13は、たとえば、上記溶接装
置のワイヤ送給用のモータ4の電機子端子間電圧
を受けて、溶接ワイヤ5の送給速度vを表わすワ
イヤ送給速度信号V2を送出する。
13 is a detection circuit for the feeding speed v of the welding wire, and this detection circuit 13 receives, for example, the voltage between the armature terminals of the wire feeding motor 4 of the welding device, and detects the feeding speed v of the welding wire 5. A wire feed speed signal V 2 representing the speed v is sent out.

14は比較回路で、この比較回路14は、上記
差動増幅器12からの溶接電流信号V1と、上記
検出回路13からのワイヤ送給速度信号V2とを
比較し、信号V1>V2のときには、溶接ヘツド2
の高速上昇指令信号S1を送出し、信号V1<V2
ときには、溶接ヘツド2の低速上昇信号S2を送出
する。
14 is a comparison circuit, which compares the welding current signal V 1 from the differential amplifier 12 and the wire feeding speed signal V 2 from the detection circuit 13, and determines that the signal V 1 >V 2 When , welding head 2
When the signal V 1 <V 2 , a low speed rise command signal S 2 of the welding head 2 is sent out.

上記エクステンシヨン制御回路の比較回路14
の出力の指令信号S1,S2は、ヘツド駆動制御回路
15に印加され、このヘツド駆動制御回路15
は、比較回路14からの指令信号S1又はS2を受け
る毎に、該指令に応じたレベルの電圧を有する駆
動指令信号を、リレー16の常開接点16―1お
よび増幅器17を介して、ヘツド駆動用のモータ
6に印加するようになつている。
Comparison circuit 14 of the above extension control circuit
The output command signals S 1 and S 2 are applied to the head drive control circuit 15.
Each time it receives the command signal S 1 or S 2 from the comparator circuit 14, it sends a drive command signal having a voltage level corresponding to the command via the normally open contact 16-1 of the relay 16 and the amplifier 17. The voltage is applied to a motor 6 for driving the head.

18は、上記溶接装置の溶接電源1から給電さ
れるチツプ3、したがつて、溶接ワイヤ5の先端
と、母材8との間に印加されている溶接電圧を検
出するための、たとえば、分圧器である。
18 is a chip 3 that is supplied with power from the welding power source 1 of the welding apparatus, and is therefore a component, for example, for detecting the welding voltage applied between the tip of the welding wire 5 and the base metal 8. It is a pressure vessel.

19は第1判定回路、20は溶接電圧の許容下
限電圧VLを設定するポテンシヨメータ、21は
第2判定回路、22は溶接電圧の許容上限電圧V
Hを設定するポテンシヨメータである。
19 is a first judgment circuit, 20 is a potentiometer for setting the allowable lower limit voltage V L of the welding voltage, 21 is a second judgment circuit, and 22 is the allowable upper limit voltage V of the welding voltage.
This is a potentiometer that sets H.

第1判定回路19は、分圧器18からの検出電
圧信号Vxが、ポテンシヨメータ20からの許容
下限電圧信号VLより上まわつたときにのみ、該
検出電圧信号Vxを、第2判定回路21に印加す
る。この第2判定回路21は、第1判定回路19
からの検出電圧信号Vxが、ポテンシヨメータ2
2からの許容電圧信号VHより下まわつていると
きにのみ、該検出電圧信号Vxを、リレー16に
印加し、該リレー16をオンとするようになつて
いる。
Only when the detected voltage signal V x from the voltage divider 18 exceeds the allowable lower limit voltage signal V L from the potentiometer 20, the first judgment circuit 19 passes the detected voltage signal V The voltage is applied to the circuit 21. This second determination circuit 21 is similar to the first determination circuit 19.
The detected voltage signal V x from potentiometer 2
The detected voltage signal V x is applied to the relay 16 and the relay 16 is turned on only when the detected voltage signal V x is lower than the allowable voltage signal V H from 2.

上記許容下限電圧VLとして、上記溶接装置の
溶接スタートの際、溶接アークが確実に点弧され
た時の溶接電圧にほぼ相当した電圧を選定する。
また、上記上限電圧VHとして、上記垂下特性を
有する溶接電源1の出力電圧、いいかえれば、溶
接アークが消弧した無負荷時の溶接電圧に近似し
た電圧を選定する。
As the allowable lower limit voltage V L , a voltage approximately equivalent to the welding voltage at which the welding arc is reliably ignited when the welding apparatus starts welding is selected.
Further, as the upper limit voltage VH , an output voltage of the welding power source 1 having the above-mentioned drooping characteristic, in other words, a voltage approximate to the welding voltage under no load when the welding arc is extinguished is selected.

なお、上記溶接装置の溶接電源1が、定電圧特
性を有するものであるときには、上記分圧器18
は、たとえば、上述の分流器11で置換し、か
つ、ポテンシヨメータ20には、溶接電流の許容
下限電流ILを、ポテンシヨメータ22には、溶
接電流の許容上限電流IHを設定するようにす
る。
Note that when the welding power source 1 of the welding device has constant voltage characteristics, the voltage divider 18
is replaced, for example, with the above-mentioned shunt 11, and the potentiometer 20 is set to the allowable lower limit current I L of the welding current, and the potentiometer 22 is set to the allowable upper limit current I H of the welding current. do it like this.

上記許容下限電流ILとして、溶接アークが消
弧したときに対応して、零に近い小さい電流を、
上記許容上限電流IHとして、溶接スタート時の
溶接電流に相当した電流を選定する。
The above allowable lower limit current I L is a small current close to zero, corresponding to when the welding arc is extinguished.
As the allowable upper limit current IH , a current corresponding to the welding current at the start of welding is selected.

次に、上記構成の溶接制御回路の動作を説明す
る。
Next, the operation of the welding control circuit having the above configuration will be explained.

なお、溶接装置の溶接電源1は、垂下特性を有
するものが用いられているものとする。
It is assumed that the welding power source 1 of the welding device has a drooping characteristic.

ポテンシヨメータ20には、溶接電圧の許容下
限電圧としては、たとえば、5V、ポテンシヨメ
ータ22には、溶接電圧の許容上限電圧として、
たとえば、45Vが設定されているものとする。
The potentiometer 20 has an allowable lower limit voltage of welding voltage of, for example, 5V, and the potentiometer 22 has an allowable upper limit voltage of welding voltage of, for example, 5V.
For example, assume that 45V is set.

まず、溶接ヘツド2を、母材8の開先8aの溶
接開始位置に設定する。その後、溶接電源1をオ
ンとするとともに、ワイヤ送給用のモータ4、お
よびヘツド駆動用のモータ6をオンとする。
First, the welding head 2 is set at the welding start position of the groove 8a of the base material 8. Thereafter, the welding power source 1 is turned on, and the wire feeding motor 4 and the head driving motor 6 are turned on.

いま、溶接ヘツド2のチツプ3から突出する溶
接ワイヤ5の先端を、母材8の開先8aの表面
に、短時間、接触させ、溶接スタート操作がおこ
なわれたとする。
Now, it is assumed that the tip of the welding wire 5 protruding from the tip 3 of the welding head 2 is brought into contact with the surface of the groove 8a of the base material 8 for a short time, and a welding start operation is performed.

上記溶接スタート時には、溶接電源1は、チツ
プ3、溶接ワイヤ5の先端、母材8の開先8aの
溶接開始部を介して短絡状態とされる。したがつ
て、分圧器18により検出された溶接電圧の検出
電圧信号Vxは、ほぼ、零である。よつて、第1
判定回路19では、上記検出電圧信号Vxが許容
下限電圧5Vより小さいと判定され、該検出電圧
信号Vxは、第2判定回路21に印加されず、し
たがつて、リレー16は励磁されず、このリレー
16の接点16―1は開とされる。
At the start of welding, the welding power source 1 is short-circuited via the tip 3, the tip of the welding wire 5, and the welding start portion of the groove 8a of the base material 8. Therefore, the detection voltage signal V x of the welding voltage detected by the voltage divider 18 is approximately zero. Therefore, the first
The determination circuit 19 determines that the detected voltage signal V x is smaller than the allowable lower limit voltage of 5 V, and the detected voltage signal V x is not applied to the second determination circuit 21 , so the relay 16 is not excited. , the contact 16-1 of this relay 16 is opened.

よつて、ヘツド駆動用のモータ6は、ヘツド駆
動制御回路15と遮断され、溶接ヘツド2は、上
述した溶接スタート時の設定位置に停止する。即
ち、溶接ヘツド2は、溶接アークが確実に点弧さ
れるまで動かず、したがつて、該溶接ヘツド2に
連動するように取り付けられた当金9,9も動か
ず、該当金9,9の下端から溶融金属がこぼれ落
ちるという不具合を確実に防止できる。
Therefore, the head drive motor 6 is disconnected from the head drive control circuit 15, and the welding head 2 stops at the position set at the time of welding start described above. In other words, the welding head 2 does not move until the welding arc is reliably ignited, and therefore the dowels 9, 9 attached to the welding head 2 in conjunction do not move either. It is possible to reliably prevent the problem of molten metal spilling out from the bottom end of the machine.

その後、溶接ヘツド2のチツプ3から突出する
溶接ワイヤ5の先端部と、該ワイヤ5の先端と接
触していた母材8の開先8a部とが、加熱されて
溶融し、この溶接ワイヤ5と母材8の開先8a部
との間に溶接アークが点弧される。即ち、チツプ
3から突出する溶接ワイヤ5の先端と、母材8の
開先8aに生成された溶融池8bとの間の溶接電
圧は、許容下限電圧VLよりも大きく、かつ許容
上限電圧VHよりも小さい、当該溶接条件に見合
つた所定の電圧となるまで大きくなる。
Thereafter, the tip of the welding wire 5 protruding from the tip 3 of the welding head 2 and the groove 8a of the base material 8 that was in contact with the tip of the wire 5 are heated and melted, and the welding wire 5 A welding arc is ignited between the groove 8a of the base material 8 and the groove 8a of the base material 8. That is, the welding voltage between the tip of the welding wire 5 protruding from the chip 3 and the molten pool 8b generated in the groove 8a of the base material 8 is greater than the allowable lower limit voltage V L and is greater than the allowable upper limit voltage V The voltage increases until it reaches a predetermined voltage that is smaller than H and is suitable for the welding conditions.

上記溶接電圧が5Vを越え、したがつて、分圧
器18の出力の検出電圧信号Vxが5Vを越える
と、第1判定回路19では、検出電圧信号Vx
ポテンシヨメータ20からの許容下限電圧5Vよ
り大きいと判定され、この第1判定回路19から
上記検出電圧信号Vxが第2判定回路21に印加
される。この第2判定回路21では、上記検出電
圧信号Vxがポテンシヨメータ22からの許容上
限電圧信号45Vよりも下まわると判定され、この
第2判定回路21からリレー16に、上記検出電
圧信号Vxが印加され、該リレー16はオンとさ
れ、その接点16―1は閉とされる。
When the welding voltage exceeds 5V and therefore the detection voltage signal V x output from the voltage divider 18 exceeds 5V, the first determination circuit 19 determines that the detection voltage signal V It is determined that the voltage is greater than 5V, and the first determination circuit 19 applies the detected voltage signal V x to the second determination circuit 21 . The second determination circuit 21 determines that the detected voltage signal V x is applied, the relay 16 is turned on, and its contact 16-1 is closed.

一方、上記エクステンシヨン制御回路は、溶接
スタート以降、動作しており、比較回路14から
ヘツド駆動制御回路15に、高速上昇指令信号S1
或るいは、低速上昇もしくは停止指令信号S2が印
加されている。したがつて、ヘツド駆動制御回路
15の出力端子には上記指令信号S1,S2に応じた
駆動指令信号が出力されている。
On the other hand, the extension control circuit has been operating since the start of welding, and a high-speed rise command signal S 1 is sent from the comparison circuit 14 to the head drive control circuit 15.
Alternatively, a low speed increase or stop command signal S2 is applied. Therefore, a drive command signal corresponding to the command signals S 1 and S 2 is outputted to the output terminal of the head drive control circuit 15.

よつて、上述したように、リレー16の接点1
6―1が閉とされると、ヘツド駆動制御回路15
から該接点16―1、増幅器17を介して、ヘツ
ド駆動用のモータ6に、上記指令信号S1又はS2
応じた駆動指令信号が印加され、溶接ヘツド2が
高速上昇、又は、低速上昇もしくは停止する。こ
のように、上記溶接装置の溶接電圧が、許容下限
電圧5Vから許容上限電圧45Vまでの範囲内にある
ときには、上述した指令信号S1,S2にもとづき、
いわゆるエクステンシヨン制御がおこなわれる。
Therefore, as mentioned above, contact 1 of relay 16
6-1 is closed, the head drive control circuit 15
A drive command signal corresponding to the command signal S1 or S2 is applied to the head drive motor 6 via the contact 16-1 and the amplifier 17, and the welding head 2 moves up at high speed or at low speed. Or stop. In this way, when the welding voltage of the welding device is within the range from the allowable lower limit voltage of 5V to the allowable upper limit voltage of 45V, based on the above-mentioned command signals S 1 and S 2 ,
So-called extension control is performed.

その後、上述したようにして点弧された溶接ア
ークが、何らかの原因で、消弧、即ち、溶接電源
1が無負荷状態となると、該溶接電源1の出力電
圧は大きくなる。したがつて、分圧器18の出力
の検出電圧信号Vxも大きくなり、該検出電圧信
号Vxが許容上限電圧45Vを越えると、第2判定
回路21は、検出電圧信号Vxのリレー16への
送出を停止し、該リレー16はオフとされ、その
接点16―1は開とされる。よつて、上述した溶
接スタート直後におけると同様、ヘツド駆動用の
モータ6はヘツド駆動制御回路15と遮断され、
該モータ6は駆動を停止する。したがつて、溶接
ヘツド2は、溶接アークが消弧したときの溶接位
置に停止する。
Thereafter, when the welding arc ignited as described above is extinguished for some reason, that is, the welding power source 1 is brought into a no-load state, the output voltage of the welding power source 1 increases. Therefore, the detected voltage signal V x output from the voltage divider 18 also increases, and when the detected voltage signal V x exceeds the allowable upper limit voltage of 45 V, the second determination circuit 21 sends the detected voltage signal V x to the relay 16. The relay 16 is turned off and its contact 16-1 is opened. Therefore, the head drive motor 6 is cut off from the head drive control circuit 15, as in the case immediately after the welding start described above.
The motor 6 stops driving. Therefore, the welding head 2 stops at the welding position when the welding arc is extinguished.

このように、上記溶接制御回路においては、溶
接電圧が、短絡状態に対応した許容下限電圧VL
から無負荷状態に対応した許容上限圧VHまでの
範囲内のものとなつていない場合には、モータ6
は、ヘツド駆動制御回路15、したがつて、エク
ステンシヨン制御回路と遮断される。よつて、短
絡状態、および、溶接アークが不用意に消弧す
る、無負荷状態においては、エクステンシヨン制
御回路は当該溶接装置に作用しないようになつて
いる。
In this way, in the welding control circuit, the welding voltage is set to the allowable lower limit voltage V L corresponding to the short circuit state.
If the pressure is not within the range from V H to the allowable upper limit pressure corresponding to the no-load condition, the motor 6
is disconnected from the head drive control circuit 15 and therefore from the extension control circuit. Therefore, the extension control circuit does not act on the welding apparatus in a short-circuit condition and in a no-load condition in which the welding arc is inadvertently extinguished.

なお、溶接電源1が定電圧特性を有するもので
ある場合にも、上述したように、分流器11によ
り検出した溶接電流の検出電流信号Ixにもとづ
き、上述した垂下特性の溶接電源を用いた場合に
おけると同様にして、第1判定回路19、第2判
定回路21を介して、リレー16を制御すること
により、溶接電流が、無負荷状態に対応した許容
下限電流ILから短絡状態に対応した許容上限電
流IHまでの範囲内のものとなつていないときに
は、モータ6を、上記エクステンシヨン制御回路
と遮断することができる。
Note that even when the welding power source 1 has constant voltage characteristics, as described above, based on the detected current signal I By controlling the relay 16 via the first judgment circuit 19 and the second judgment circuit 21 in the same manner as in the case, the welding current changes from the allowable lower limit current I L corresponding to the no-load condition to the short-circuit condition. When the current is not within the range up to the allowable upper limit current IH , the motor 6 can be disconnected from the extension control circuit.

また、上記リレー16の接点16―1に代え
て、遅延タイマ(図示しない)を用い、溶接スタ
ート時から、溶接アークが安定して点弧されるま
での時間を、上記遅延タイマに設定するようにし
てもよい。このようにして、溶接スタート時、即
ち、溶接電源1の短絡状態時でのエクステンシヨ
ン制御回路の作用を中止することができる。
In addition, a delay timer (not shown) is used in place of the contact 16-1 of the relay 16, and the time from the start of welding until the welding arc is stably ignited is set in the delay timer. You may also do so. In this way, the operation of the extension control circuit can be stopped at the start of welding, that is, when the welding power source 1 is in a short-circuited state.

なお、上記溶接制御回路の制御対象の自動アー
ク溶接装置は、上記立向エレクトロガス溶接装置
に限らず、たとえば、CO2下向自動溶接装置、サ
ブマージドアーク溶接装置等、要するに、溶接ヘ
ツドもしくに溶接トーチに溶接ワイヤを自動的に
送給し、かつ、該溶接ヘツドもしくは溶接トーチ
を自動的に走行させつつ、自動的にアーク溶接を
おこなう、自動アーク溶接装置であつてもよい。
Note that the automatic arc welding equipment to be controlled by the welding control circuit is not limited to the vertical electrogas welding equipment described above, but also includes, for example, a CO 2 downward automatic welding equipment, a submerged arc welding equipment, etc., in short, a welding head or The present invention may be an automatic arc welding device that automatically feeds a welding wire to a welding torch and automatically performs arc welding while automatically moving the welding head or welding torch.

以上に説明したように、この発明によれば、溶
接中、溶接ワイヤのエクステンシヨンがほぼ一定
に保たれるように溶接ヘツドの走行速度を制御し
つつ自動的にアーク溶接をおこなう一方、溶接電
流又は溶接電圧の検出値が、溶接電源の短絡状態
および無負荷状態に応じて定めた下限値から上限
値までの範囲内に存在しないときに、該溶接ヘツ
ドの走行を停止するようにしたから、溶接電源が
短絡状態或るいは無負荷状態にあるときに、溶接
ワイヤのエクステンシヨンが大きくなることによ
り、溶接アークが不安定となつて溶け込み不良が
発生する危険性を低下させることができ、それだ
け、溶接作業の能率を高めることができる優れた
利点がある。
As explained above, according to the present invention, arc welding is automatically performed while controlling the traveling speed of the welding head so that the extension of the welding wire is kept approximately constant during welding, and the welding current is Or, when the detected value of the welding voltage is not within the range from the lower limit value to the upper limit value determined depending on the short-circuit state and no-load state of the welding power source, the welding head stops running; By increasing the extension of the welding wire when the welding power source is short-circuited or under no load, the risk of welding arc becoming unstable and poor penetration can be reduced. , has the excellent advantage of increasing the efficiency of welding work.

特に、立向エレクトロガスアーク溶接をおこな
う際に、この発明の制御方法を用いれば、溶接電
源の短絡状態時における当金の下端からの溶融金
属の落ちこぼれを、確実に防止することができ
る。
In particular, when performing vertical electrogas arc welding, if the control method of the present invention is used, it is possible to reliably prevent molten metal from falling from the lower end of the welding metal when the welding power source is short-circuited.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の溶接制御方法を用いるこ
とができる立向エレクトロガス溶接装置の主要構
成部分を示す図、第2図は、自動アーク溶接装置
における溶接電流とワイヤ送給速度との関係を、
エクステンシヨンをパラメータとして示すグラ
フ、第3図は、従来のエクステンシヨン制御回路
を示すブロツク回路図、第4図は、この発明の制
御方法を使用する溶接制御回路の一例を示す図で
ある。 1……溶接電源、2……溶接ヘツド、3……チ
ツプ、4……ワイヤ送給用のモータ、5……溶接
ワイヤ、6……ヘツド駆動用のモータ、8……母
材、8a……開先、8b……溶融池、9……当
金、11……変流器、12……差動増幅器、13
……検出回路、14……比較回路、15……ヘツ
ド駆動制御回路、16……リレー、18……溶接
電圧検出用の分圧器、19……第1判定回路、2
0……ポテンシヨメータ、21……第2判定回
路、22……ポテンシヨメータ、l1,l2,l3……
エクステンシヨン。
FIG. 1 is a diagram showing the main components of a vertical electrogas welding device that can use the welding control method of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between welding current and wire feeding speed in an automatic arc welding device. of,
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a conventional extension control circuit, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a welding control circuit using the control method of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Welding power source, 2... Welding head, 3... Chip, 4... Motor for wire feeding, 5... Welding wire, 6... Motor for driving head, 8... Base material, 8a... ...Bevel, 8b... Molten pool, 9... Welding metal, 11... Current transformer, 12... Differential amplifier, 13
...Detection circuit, 14...Comparison circuit, 15...Head drive control circuit, 16...Relay, 18...Voltage divider for detecting welding voltage, 19...First judgment circuit, 2
0...Potentiometer, 21...Second judgment circuit, 22...Potentiometer, l1 , l2 , l3 ...
extension.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 溶接ワイヤ送給速度を検出するとともに、溶
接電流を検出し、これ等の両検出値にもとづき、
溶接ヘツドの走行速度を制御することにより、溶
接ワイヤのエクステンシヨンをほぼ一定に保つよ
うにした自動アーク溶接制御方法において、溶接
電流又は溶接電圧を検出し、該検出値が、溶接電
源の短絡状態および無負荷状態を判定するために
設定した下限値から上限値までの範囲内に存在し
ないとき該溶接ヘツドの走行を停止するようにし
たことを特徴とする自動アーク溶接制御方法。
1. Detect the welding wire feeding speed and the welding current, and based on these two detected values,
In an automatic arc welding control method that keeps the extension of the welding wire almost constant by controlling the traveling speed of the welding head, the welding current or welding voltage is detected, and the detected value is used to determine whether the welding power source is short-circuited. and an automatic arc welding control method, characterized in that traveling of the welding head is stopped when the welding head does not exist within a range from a lower limit value to an upper limit value set for determining a no-load state.
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