WO2012032703A1 - アーク溶接制御方法 - Google Patents

アーク溶接制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012032703A1
WO2012032703A1 PCT/JP2011/003951 JP2011003951W WO2012032703A1 WO 2012032703 A1 WO2012032703 A1 WO 2012032703A1 JP 2011003951 W JP2011003951 W JP 2011003951W WO 2012032703 A1 WO2012032703 A1 WO 2012032703A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
welding
pulse
arc
period
wire
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/003951
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晶 中川
篤寛 川本
潤司 藤原
将 古和
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2010-202589 priority Critical
Priority to JP2010202589 priority
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Publication of WO2012032703A1 publication Critical patent/WO2012032703A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • B23K9/092Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced
    • 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
    • B23K9/067Starting the arc
    • B23K9/0671Starting the arc by means of brief contacts between the electrodes
    • 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
    • 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
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • B23K9/093Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits the frequency of the pulses produced being modulatable
    • 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
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • 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
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124Circuits or methods for feeding welding wire
    • 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
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode

Abstract

 ワイヤと母材との間でアークを発生させて溶接を行うパルスアーク溶接制御方法において、アークスタート期間に短絡溶接制御から所定の時間(t1)経過すると、パルス波形の立ち上がりの傾きおよび/または立ち下がりの傾きを定常溶接のパルス波形よりも緩やかとしたパルス波形を出力するパルス溶接に移行し、溶融プールが十分に形成された後に、定常溶接のパルス波形を出力するように制御することで、アークが発生してから、アークが安定するまでのスパッタ発生量を低減することができる。 また、短絡溶接制御として、所定の周波数と振幅で正送と逆送を周期的に繰り返すワイヤ送給を行い、ワイヤ送給速度が逆送から正送に向かって変化している期間にパルス溶接へ移行する。

Description

アーク溶接制御方法

 本発明は、消耗電極である溶接ワイヤを送給しながらパルスアーク溶接を行うパルスアーク溶接制御方法、特に、アークスタート制御に関する。

 近年、溶接業界では、生産性向上のため、溶接の高品位化に対する要求が高まっている。中でも、アークスタート時のスパッタの低減が求められている。アークスタート時は、母材に溶融プールが形成されるまでに時間がかかるため、アークが安定するまでに時間がかかり、スパッタの発生が増加し、母材にスパッタが付着する場合が多くなる。そして、付着したスパッタを除去するための後処理が必要となり、溶接生産性が低下する場合がある。また、後処理が実施されず、スパッタが母材に付着した状態で製品として流出する場合があると、製品価値を著しく損なう場合もある。

 従来のアークスタート制御は、アークスタート時に短絡溶接制御から所定の時間が経過すると、短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替える制御方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。

 図4に、従来のアーク溶接装置の概略構成を示す。図4において、1次側整流素子103は、入力電源101の出力を整流して出力する。スイッチング素子104は、一次整流素子103からの直流出力を交流に変換することにより溶接出力を制御する。主変圧器102は、スイッチング素子104からの交流出力を変換する。主変圧器102の出力は、主変圧器102の二次側出力を整流する二次側整流素子106とリアクトル105を介して溶接出力として出力される。

 設定部135は、図示しない入力手段等により入力される設定電流、設定電圧、ワイヤ送給量、シールドガスの種類、ワイヤの種類、ワイヤ径、溶接法等の設定条件に基づいて、例えばパルス電流の大きさやパルス時間等の種々のパラメータを設定して出力するものである。なお、この設定部135は、前記パラメータを求めるためのテーブルや式を記憶するための図示しない記憶部と、演算等を行うための図示しない演算部とを備えており、これらによりパラメータを設定するものである。

 溶接電圧検出部109は溶接電圧を検出し、溶接電流検出部108は溶接電流を検出するものである。短絡溶接制御部136は、溶接電流検出部108の出力、溶接電圧検出部109の出力および設定部135の出力を入力として短絡制御を行うための指令を出力するものである。そして、後述するように、アークスタートした後に、短絡溶接制御部136は、所定時間の間短絡アークを繰り返す短絡溶接制御を行うものである。パルス溶接制御部137は、溶接電流検出部108の出力、溶接電圧検出部109の出力および設定部135の出力を入力としてパルス溶接制御を行うための指令を出力するものである。なお、これらの短絡溶接制御部136およびパルス溶接制御部137は、一例として、設定部135から入力されたパラメータ値(指令値)となるように、溶接電流検出部108及び溶接電圧検出部109の出力信号とパラメータ値とを比較する。そして、溶接電流検出部108及び溶接電圧検出部109の出力信号の値とパラメータ値とが一致しない場合には、短絡溶接制御部136およびパルス溶接制御部137は、出力信号の値がパラメータ値(指令値)に一致するように溶接電流及び溶接電圧を制御する機能を有する。

 切り替え部138は、設定部135の出力を入力として、短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替えるタイミングを駆動部134に出力する切り替え部である。この切り替え部138は計時機能を有しており、設定部135の出力を入力した時点から所定の時間が経過するまでの時間の計時を行うことができる。駆動部134は、短絡溶接制御部136の出力、パルス溶接制御部137の出力および切り替え部138の出力を入力とする。そして、駆動部134は、切り替え部138の出力に応じて、短絡溶接制御部136の出力をスイッチング素子104に出力するのか、あるいは、パルス溶接制御部137の出力をスイッチング素子104に出力するのかを切り替える機能を有している。

 以上のように構成されたアーク溶接装置におけるアークスタートの制御方法について、図4と図5を用いて説明する。

 図5に、消耗電極アーク溶接の溶接時におけるワイヤ送給速度、溶接電圧および溶接電流の時間波形の一例を示す。図6は、母材の溶融プールが小さい場合の、アーク溶接において発生する溶滴の挙動を示す。図5では、時点T1で溶接起動開始が指示され、時点T2でアーク発生電流が流れてアークが発生する。その後、短絡溶接制御により短絡溶接が行われ、さらにその後、T3でパルス溶接制御に切り替わっている波形の例が示されている。

 アーク発生時点である時点T1では、切り替え部138からの入力に基づいて、駆動部134は、短絡溶接制御部136の出力をスイッチング素子104に出力するようになっている。また、切り替え部138では、溶接電流が検出された時点T2からの経過時間をカウントする。そして、予め設定された時間が経過する時点T3において、短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替えるため、駆動部134がパルス溶接制御137の出力をスイッチング素子104に出力するように制御する。

 この制御により、アークが発生する時点である時点T2を時間起点として、切り替え時点である時点T3となるまでの間は、短絡溶接制御部136の出力に基づいて短絡制御を行う。そして、アーク発生時点である時点T2から所定の時間が経過して切り替え時点である時点T3となった時には、切り替え部138は駆動部134に対して切り替え指示を行う。これにより、パルス溶接制御部137の出力がスイッチング素子104に出力され、溶接出力制御は短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替えられる。そして、切り替え時点T3以降はパルス溶接制御部137によりパルス溶接制御を行う。

 以上のように、従来のアークスタート制御方法及びアーク溶接装置は、アークスタート電流が流れた後に短絡溶接制御を行う。これにより、アークスタート電流が流れた後にパルス溶接制御を始めたときの、アーク不安定によるアーク切れ、スパッタの発生及びスパッタの付着を低減するものである。

 従来のアーク溶接機における出力制御は、短絡溶接制御を行うアークスタート時から所定の時間が経過すると、短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替えて溶接を行うものである。これにより、アークスタート時のスパッタの発生量を低減していた。

 しかし、例えば図6に示すように、アークスタート初期の短絡溶接中の溶融プールは、パルス溶接に比べ十分な溶融プールが形成されていない。そのため、パルス溶接を出力した直後の溶滴が溶融プールに移行せず、スパッタとして飛散し、母材に付着してとれなくなる状態が発生する。つまり、アークスタート直後のスパッタの発生量は、従来の制御方法においても低減できた。しかしながら、短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替えた直後に発生する場合があるスパッタの対策としては十分ではなく、大きなスパッタが発生して母材に付着する場合があるといった課題が残っている。

特開平3-297564号公報

 本発明は、アークが発生してからアークが安定するまでのスパッタ発生量を低減するアークスタート制御方法を提供する。

 上記課題を解決するために、本発明のアーク溶接制御方法は、消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物である母材との間でアークを発生させて溶接を行う溶接方法であり、溶接開始を指示した時点から、または、溶接の開始を指示して溶接ワイヤと母材との接触を検出した時点から、短絡溶接を行い、所定の時間経過後に上記短絡溶接からパルス溶接に溶接法を切り替えるアーク溶接制御方法であって、上記パルス溶接を行う期間において、第1のパルス溶接期間と、上記第1のパルス溶接期間に続く第2のパルス溶接期間とを有し、上記第1のパルス溶接期間におけるパルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きのうちの少なくともいずれかを、上記第2のパルス溶接期間におけるパルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きのうちの少なくともいずれかよりも緩やかとなるように制御する方法である。

 この方法により、アークスタートにおいて、短絡溶接制御から所定の時間経過すると、定常溶接とは異なるパルス波形を出力した結果、溶融プールが十分に形成された後に、定常溶接のパルス波形を出力する。これにより、パルス溶接に切り替えた直後に発生する溶滴が溶融プールに移行するのでスパッタとして飛散せず、アークが発生してからアークが安定するまでのスパッタ発生量を低減することができる。

図1は、本発明の実施の形態1および2におけるアーク溶接装置の概略構成を示す図である。 図2は、本発明の実施の形態1における溶接電流、溶接電圧およびワイヤ送給速度の時間波形を示す図である。 図3は、本発明の実施の形態2における溶接電流、溶接電圧およびワイヤ送給速度の時間波形を示す図である。 図4は、従来のアーク溶接装置の概略構成を示す図である。 図5は、従来のアーク溶接におけるワイヤ送給速度、溶接電圧および溶接電流の時間波形を示す図である。 図6は、母材の溶融プールが小さい場合の溶滴の挙動を示す図である。

 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同じ構成要素については同じ符号を付しているので説明を省略する場合がある。

 (実施の形態1)
 図1に、本実施の形態1におけるアーク溶接装置の概略構成を示す。図1において、溶接電源装置14は、主変圧器2と、一次側整流素子3と、スイッチング素子4と、リアクトル5(DCLともいう)と、二次側整流素子6と、溶接電流検出部8と、溶接電圧検出部9と、短絡/アーク検出部10と、出力制御部11と、ワイヤ送給速度制御部13と、計時部20とを備えている。

 一次側整流素子3は、入力電源1の出力を整流して出力する。スイッチング素子4は、一次側整流素子3からの直流出力を交流に変換することにより溶接出力を制御する。主変圧器2は、スイッチング素子4からの交流出力を変換する。主変圧器2の出力は、主変圧器2の二次側出力を整流する二次側整流素子6とリアクトル5を介して溶接出力として出力される。溶接電圧検出部9は溶接電圧を検出し、溶接電流検出部8は溶接電流を検出する。

 短絡/アーク検出部10は、溶接電圧検出部9からの信号に基づいて溶接状態がワイヤと母材が接触して短絡している短絡状態であるのか、あるいは、短絡が開放してアークが発生しているアーク状態であるのかを判定する。出力制御部11は、スイッチング素子4を制御して溶接出力を制御する。ワイヤ送給速度制御部13は、ワイヤ送給部19を制御してワイヤ16の送給速度を制御する。計時部20は、アークスタート開始から所定時間t1をカウントする。なお、アークスタートの開始時点とは、図示しない溶接開始指示部により溶接が開始されてワイヤ16が母材15へ向けて送給される時点、または、ワイヤ16と母材15との間に電圧が印加されてワイヤ16と母材15とが接触して電流が流れ、この電流を検出した時点とする。

 なお、本実施の形態1のアーク溶接装置が、溶接電源装置14とワイヤ送給部19と図示しない溶接用トーチ等から構成される場合には、溶接開始指示部は、溶接用トーチのトーチスイッチ等となる。

 また、本実施の形態1のアーク溶接装置が、溶接電源装置14とワイヤ送給部19と図示しない溶接用トーチを保持する図示しない産業用ロボットと産業用ロボットに教示等を行うための図示しないティーチングペンダント等から構成される場合には、溶接開始指示部は、ティーチングペンダントに設けられたスイッチ等となる。

 有線あるいは無線により溶接電源装置14と通信可能に接続された、例えばリモコン等の溶接条件設定部12は、溶接電流や溶接電圧等を設定するためのものである。なお、溶接電源装置14の2つの出力端子のうちの一方は、チップ18に接続され、チップ18を介してワイヤ16に電力が供給される。また、溶接電源装置14の2つの出力端子のうちの他方は母材15に接続され、母材15に電力が供給される。そして、ワイヤ16の先端部と母材15との間でアーク17が発生する。

 次に、図2を用いて、本実施の形態1のアーク溶接装置におけるワイヤ送給速度Wf、溶接電圧Vwおよび溶接電流Awについて説明する。図2は、ワイヤ送給速度Wf、溶接電圧Vwおよび溶接電流Awの時間波形を示しており、時間の経過に伴って変化する例を示している。

 図2において、時点T1でアーク溶接装置の起動(溶接開始指示)が行われる。そして、ワイヤ送給速度制御部13がワイヤ送給部19を制御することで、ワイヤ16は、ワイヤ送給速度Wfに示すように、予め設定されたワイヤ送給速度で送給される。この予め設定されたワイヤ送給速度は、溶接条件設定部12により設定される溶接電流に応じて決定される。図示しない記憶部に、平均ワイヤ送給速度と設定溶接電流を対応付けたテーブルまたは式が記憶されている。この記憶部の内容と溶接条件設定部12により設定される溶接電流から、ワイヤ送給速度が決定される。

 時点T2はアークスタート開始の時点であり、ワイヤ16と母材15とが接触して溶接電流が流れると、溶接電流検出部8がこの電流を検出する。これにより、アークスタート開始の時点であることを検出することができる。

 そして、時点T2を時間起点として所定時間t1が経過するまでは、ワイヤ送給速度制御部13は、予め設定されたワイヤ送給速度でワイヤ16を送給するようにワイヤ送給部19を制御する。出力制御部11は短絡溶接制御を行い、溶接出力が出力される。

 時点T2からの経過時間を計時する計時部20は、時点T2から所定時間t1が経過した時点T3になったことを出力制御部11に出力する。出力制御部11は所定時間t1が経過した後に、溶接出力の制御を短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替える。パルス溶接となった最初の期間である第1のパルス溶接期間におけるパルス波形の立ち上がりの傾きをPR1、立ち下がりの傾きをPF1とし、定常溶接時のパルス波形の立ち上がりの傾きをPR2、立ち下がりの傾きをPF2とする。PR1およびPF1のうちの少なくともいずれかは、PR2およびPF2のうちの少なくともいずれかよりも緩やかとしたパルス波形を出力するようにパルス溶接制御を行う。

 すなわち、本発明のアーク溶接制御方法は、消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物である母材との間でアークを発生させて溶接を行う溶接方法である。そして、本発明のアーク溶接制御方法は、溶接開始を指示した時点から、または、溶接の開始を指示して溶接ワイヤと母材との接触を検出した時点から、短絡溶接を行い、所定の時間経過後に上記短絡溶接からパルス溶接に溶接法を切り替えるアーク溶接制御方法である。そして、本発明のアーク溶接制御方法は、上記パルス溶接を行う期間において、第1のパルス溶接期間と、上記第1のパルス溶接期間に続く第2のパルス溶接期間とを有し、上記第1のパルス溶接期間におけるパルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きのうちの少なくともいずれかを、上記第2のパルス溶接期間におけるパルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きのうちの少なくともいずれかよりも緩やかとなるように制御する方法である。

 この方法により、アークスタートにおいて、短絡溶接制御から所定の時間経過すると、定常溶接とは異なるパルス波形を出力した結果、溶融プールが十分に形成された後に、定常溶接のパルス波形を出力する。これにより、パルス溶接に切り替えた直後に発生する溶滴が溶融プールに移行するのでスパッタとして飛散せず、アークが発生してからアークが安定するまでのスパッタ発生量を低減することができる。

 また、第1のパルス溶接期間は、所定のパルス数を出力する期間である方法としてもよい。この方法により、アークが発生してからアークが安定するまでの期間をパルス数により明確にし、スパッタ発生量を低減することができる。

 また、所定のパルス数は、1以上、8以下である方法としてもよい。この方法により、アークが発生してからアークが安定するまでの期間をさらに明確にし、スパッタ発生量を低減することができる。

 そして、図2に示すように第1のパルス溶接期間の終了後は、第2のパルス溶接期間となる。この第2のパルス溶接期間は、定常溶接を行う定常溶接期間であり、パルス波形の立ち上がりの傾きPR2および立ち下がりの傾きPF2のうちの少なくともいずれかである定常溶接時のパルス波形を出力するようにパルス溶接制御が行われる。

 これにより、第1のパルス溶接期間の電磁ピンチ力を弱めることが可能となり、短絡溶接制御による小さい溶融プールの状態からパルス溶接制御に切り替えても溶滴が溶融プールへ移行する。このように、溶融プールが十分に形成された後に定常溶接のパルス溶接制御を行うことで、スパッタの飛散を抑制することができる。

 すなわち、本発明のアーク溶接制御方法において、第2のパルス溶接期間は定常溶接期間であり、第2のパルス溶接期間におけるパルス波形は定常溶接時のパルス波形である方法としてもよい。

 この方法により、溶融プールが十分に形成された後に定常溶接のパルス溶接制御を行うことができ、スパッタの飛散を抑制することができる。

 (実施の形態2)
 本発明の実施の形態2におけるアーク溶接方法において、実施の形態1と異なる主な点は、所定時間t1の短絡溶接中のワイヤ送給が、予め設定された周期と振幅で正送と逆送が行われる点である。

 本実施の形態2について、図1に示すアーク溶接装置の概略構成と図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態2における溶接電流、溶接電圧およびワイヤ送給速度の時間波形を示す図である。

 時点T2を時間起点として所定時間t1が経過するまでは、ワイヤ送給速度制御部13は、予め設定された周期と予め設定された振幅とでワイヤ16を送給するようにワイヤ送給部19を制御する。そして、時点T2からの経過時間を計時する計時部20は、時点T2から所定時間t1が経過した時点である時点T3になったことをワイヤ送給速度制御部13に出力する。ワイヤ送給速度制御部13は、所定時間t1が経過した後に、ワイヤ送給速度を周期的なものから一定値に切り替えてワイヤ送給を制御する。具体的には、所定時間t1の経過後で、ワイヤ送給速度が逆送から正送になる。そして、溶接条件設定部12で設定された溶接電流に対応して決定される一定のワイヤ送給速度になった時点から以降は、ワイヤ送給速度制御部13は、一定のワイヤ送給速度でワイヤ16を送給する。

 なお、時点T2から時点T3までの所定期間t1中は、ワイヤ送給として、正送と逆送が周期的に変化する。従って、ワイヤ16の正送により強制的にワイヤ16と母材15との短絡を発生させ、また、ワイヤ16の逆送により強制的に短絡を開放してアークを再発生させる。

 次に、溶接出力の切り替えについて説明する。

 図3に示すように、ワイヤ送給状態が時点T4の正送開始点に到達すると、出力制御部11は、溶接出力を短絡溶接制御からパルス溶接制御に切り替え、以後はパルス溶接制御を行う。第1のパルス溶接期間においては、定常溶接時のパルス波形の立ち上がりの傾きPR2および立ち下がりの傾きPF2のうちのいずれかよりも、パルス波形の立ち上がりの傾きPR1および立ち下がりの傾きPF1のうちのいずれかが緩やかとなるようにパルス溶接制御を行う。そして、第1のパルス溶接期間の終了後は直ちに第2のパルス溶接期間となる。この第2のパルス溶接期間は定常溶接期間であり、パルス波形の立ち上がりの傾きPR2および立ち下がりの傾きPF2のうちのいずれかである定常溶接時のパルス波形を出力するようにパルス溶接制御を行う。

 これにより、短絡溶接制御中の短絡を溶接電流の電磁ピンチ力によらずに開放することができる。その結果、スパッタの発生を低減することができ、アークスタート直後の短絡溶接制御から定常溶接のパルス溶接制御までの全領域においてスパッタの飛散を抑制することができる。

 すなわち、本発明のアーク溶接制御方法は、溶接開始を指示した時点から、または、溶接の開始を指示して溶接ワイヤと母材との接触を検出した時点から行う短絡溶接の期間において、所定の周波数と所定の振幅により正送と逆送を周期的に繰り返すワイヤ送給速度で溶接ワイヤの送給を行う方法としている。

 この方法により、スパッタの発生を低減することができ、アークスタート直後の短絡溶接制御から定常溶接のパルス溶接制御までの全領域においてスパッタの飛散を抑制することができる。

 また、ワイヤ送給速度が逆送から正送に向かって変化している期間に第1のパルス溶接期間を開始してパルス溶接を行う方法としてもよい。

 この方法により、スパッタの発生を低減することができ、アークスタート直後の短絡溶接制御から定常溶接のパルス溶接制御までの全領域においてスパッタの飛散を抑制することができる。

 また、所定の周波数と所定の振幅で正送と逆送を周期的に繰り返すワイヤ送給を所定時間行った後にワイヤ送給速度を一定とするワイヤ送給制御を行い、ワイヤ送給速度が正送に向かって変化して一定速度になるまでの期間に、第1のパルス溶接期間を開始してパルス溶接を行う方法としてもよい。

 この方法により、スパッタの発生を低減することができ、アークスタート直後の短絡溶接制御から定常溶接のパルス溶接制御までの全領域においてスパッタの飛散を抑制することができる。

 本発明のアークスタート制御方法は、アークスタート時のスパッタ発生及びスパッタ付着を低減して溶接作業の生産性を向上することができるので、特に、消耗電極を用いた溶接方法として産業上有用である。

 1  入力電源
 2  主変圧器
 3  一次側整流素子
 4  スイッチング素子
 5  リアクトル
 6  二次側整流素子
 8  溶接電流検出部
 9  溶接電圧検出部
 10  短絡/アーク検出部
 11  出力制御部
 12  溶接条件設定部
 13  ワイヤ送給速度制御部
 14  溶接電源装置
 15  母材
 16  ワイヤ
 17  アーク
 18  チップ
 19  ワイヤ送給部
 20  計時部

Claims (7)

  1. 消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物である母材との間でアークを発生させて溶接を行う溶接方法であり、溶接開始を指示した時点から、または、溶接の開始を指示して溶接ワイヤと母材との接触を検出した時点から、短絡溶接を行い、所定の時間経過後に前記短絡溶接からパルス溶接に溶接法を切り替えるアーク溶接制御方法であって、
    前記パルス溶接を行う期間において、第1のパルス溶接期間と、前記第1のパルス溶接期間に続く第2のパルス溶接期間とを有し、前記第1のパルス溶接期間におけるパルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きのうちの少なくともいずれかを、前記第2のパルス溶接期間におけるパルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きのうちの少なくともいずれかよりも緩やかとなるように制御するアーク溶接制御方法。
  2. 前記第1のパルス溶接期間は、所定のパルス数を出力する期間である請求項1記載のアーク溶接制御方法。
  3. 前記所定のパルス数は、1以上、8以下である請求項2記載のアーク溶接制御方法。
  4. 前記第2のパルス溶接期間は定常溶接期間であり、前記第2のパルス溶接期間におけるパルス波形は定常溶接時のパルス波形である請求項1から3のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
  5. 前記溶接開始を指示した時点から、または、前記溶接の開始を指示して溶接ワイヤと母材との接触を検出した時点から行う前記短絡溶接の期間において、所定の周波数と所定の振幅により正送と逆送を周期的に繰り返すワイヤ送給速度で溶接ワイヤの送給を行う請求項1から4のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。
  6. 前記ワイヤ送給速度が逆送から正送に向かって変化している期間に前記第1のパルス溶接期間を開始してパルス溶接を行う請求項5記載のアーク溶接制御方法。
  7. 前記所定の周波数と前記所定の振幅で正送と逆送を周期的に繰り返すワイヤ送給を所定時間行った後にワイヤ送給速度を一定とするワイヤ送給制御を行い、前記ワイヤ送給速度が正送に向かって変化して一定速度になるまでの期間に、前記第1のパルス溶接期間を開始してパルス溶接を行う請求項5記載のアーク溶接制御方法。
PCT/JP2011/003951 2010-09-10 2011-07-11 アーク溶接制御方法 WO2012032703A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-202589 2010-09-10
JP2010202589 2010-09-10

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012508282A JP5293884B2 (ja) 2010-09-10 2011-07-11 アーク溶接制御方法
CN201180004315.8A CN102596475B (zh) 2010-09-10 2011-07-11 电弧焊接控制方法
US13/502,390 US8901454B2 (en) 2010-09-10 2011-07-11 Arc welding control method
EP11815657.9A EP2455177B1 (en) 2010-09-10 2011-07-11 Arc welding control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012032703A1 true WO2012032703A1 (ja) 2012-03-15

Family

ID=45810316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/003951 WO2012032703A1 (ja) 2010-09-10 2011-07-11 アーク溶接制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8901454B2 (ja)
EP (1) EP2455177B1 (ja)
JP (1) JP5293884B2 (ja)
CN (1) CN102596475B (ja)
WO (1) WO2012032703A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016080166A1 (ja) * 2014-11-18 2016-05-26 株式会社ダイヘン アーク溶接制御方法
US10413987B2 (en) 2014-11-11 2019-09-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding control method

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102123812B (zh) * 2009-04-08 2013-06-12 松下电器产业株式会社 电弧焊接方法及电弧焊接装置
FR2977818B1 (fr) 2011-07-11 2014-05-23 Air Liquide Welding France Procede de soudage a l'arc avec electrode consommable
CN103260807B (zh) * 2011-07-12 2015-01-21 松下电器产业株式会社 电弧焊接控制方法及电弧焊接装置
US20130119032A1 (en) * 2011-11-11 2013-05-16 Lincoln Global, Inc. System and method for welding materials of different conductivity
US9050676B2 (en) * 2012-03-02 2015-06-09 Lincoln Global, Inc. Apparatus and method for starting arc welding process
US20130264323A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Lincoln Global, Inc. Process for surface tension transfer short ciruit welding
US10046410B2 (en) * 2012-07-19 2018-08-14 Lincoln Global Inc. Apparatus and method for modulating heat input during welding
US9676051B2 (en) 2012-10-18 2017-06-13 Lincoln Global, Inc. System and methods providing modulation schemes for achieving a weld bead appearance
US9616514B2 (en) * 2012-11-09 2017-04-11 Lincoln Global, Inc. System and method to detect droplet detachment
US10040143B2 (en) 2012-12-12 2018-08-07 Illinois Tool Works Inc. Dabbing pulsed welding system and method
US10065260B2 (en) 2013-01-03 2018-09-04 Illinois Tool Works Inc. System and method for controlling an arc welding process
US9950383B2 (en) 2013-02-05 2018-04-24 Illinois Tool Works Inc. Welding wire preheating system and method
JP5974984B2 (ja) * 2013-06-07 2016-08-23 株式会社安川電機 アーク溶接装置、アーク溶接システム及びアーク溶接方法
JP6130254B2 (ja) * 2013-07-17 2017-05-17 株式会社ダイヘン アーク溶接用電源装置及びアーク溶接用電源装置の制御方法
JPWO2016059805A1 (ja) * 2014-10-17 2017-09-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 アーク溶接の制御方法
US10189106B2 (en) 2014-12-11 2019-01-29 Illinois Tool Works Inc. Reduced energy welding system and method
CN105750695A (zh) * 2015-01-05 2016-07-13 株式会社达谊恒 脉冲电弧焊接的起弧控制方法
CN105171189B (zh) * 2015-09-30 2017-09-08 深圳华意隆电气股份有限公司 一种逆变式软开关的焊接装置
CN105149732B (zh) * 2015-10-14 2017-03-08 刘昇澔 一种熔化极焊机及其焊接方法
US10179369B2 (en) 2015-10-27 2019-01-15 Lincoln Global, Inc. Welding system for AC welding with reduced spatter
CN105880821B (zh) * 2016-05-25 2018-05-04 北京航空航天大学 适用于脉冲电子束焊接的偏压电源装置及脉冲电子束焊机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5970469A (en) * 1982-10-14 1984-04-20 Mitsubishi Electric Corp Dc arc welding device
JPH01321078A (en) * 1988-06-23 1989-12-27 Mitsubishi Electric Corp Pulse arc welding power source
JPH03297564A (en) 1990-04-16 1991-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pulse arc welding machine
JPH07155948A (ja) * 1993-12-09 1995-06-20 Daihen Corp パルスmag溶接アークスタート制御方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2728980C2 (ja) * 1977-06-28 1986-11-20 Peter Dr.-Ing. 5100 Aachen De Puschner
GB8400685D0 (en) * 1984-01-11 1984-02-15 Welding Inst Shielded arc welding
US4954691A (en) * 1986-12-10 1990-09-04 The Lincoln Electric Company Method and device for controlling a short circuiting type welding system
KR100219813B1 (ko) * 1990-04-17 1999-09-01 니시마쓰 다이조 Mag 아아크 용접 방법 및 용접장치
FR2756036B1 (fr) * 1996-11-20 1999-01-08 Dehon Sa Anciens Etablissement Procede pour re-eprouver un emballage rempli d'un fluide actif et d'un propulseur et appareillage pour la mise en oeuvre du procede
US6087626A (en) * 1998-02-17 2000-07-11 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for welding
JP3003673B2 (ja) * 1998-06-17 2000-01-31 松下電器産業株式会社 消耗電極式パルスアーク溶接方法
US6015964A (en) * 1998-08-03 2000-01-18 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder with controlled arc
JP3368851B2 (ja) * 1998-11-27 2003-01-20 松下電器産業株式会社 パルス溶接装置とその制御方法
DE60013433T2 (de) * 1999-03-18 2005-01-20 Hitachi Via Mechanics, Ltd., Ebina Verfahren und vorrichtung zum lichtbogenschweissen mit abschmelzender drahtelektrode
US6730875B2 (en) * 2001-10-12 2004-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for estimating true heats of welding processes
SE525419C2 (sv) * 2003-06-13 2005-02-15 Abb Ab Metod för avstämning av ett system för bågsvetsning samt bågsvetssystem, datorprogramprodukt och datorläsbart medium
US7049545B2 (en) * 2003-09-23 2006-05-23 Illinois Tool Works Inc. MIG welding machine having 115V inverter
JP3941802B2 (ja) * 2004-07-08 2007-07-04 松下電器産業株式会社 アーク溶接制御方法及びアーク溶接装置
US7495193B2 (en) * 2005-03-15 2009-02-24 Lincoln Global, Inc. Pipe seam tack welding methods and apparatus using modified series arc welding
US7842903B2 (en) * 2005-10-31 2010-11-30 Lincoln Global, Inc. Short arc welding system
JP4211793B2 (ja) * 2006-02-17 2009-01-21 パナソニック株式会社 アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
AT503469B1 (de) * 2006-04-12 2008-03-15 Fronius Int Gmbh Schweissverfahren
WO2009051107A1 (ja) * 2007-10-16 2009-04-23 Daihen Corporation アークスタート制御方法
JP5061007B2 (ja) * 2008-03-28 2012-10-31 株式会社神戸製鋼所 溶接制御装置、溶接制御方法およびそのプログラム
EP2338628B1 (en) * 2009-07-10 2016-01-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding control method and arc welding device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5970469A (en) * 1982-10-14 1984-04-20 Mitsubishi Electric Corp Dc arc welding device
JPH01321078A (en) * 1988-06-23 1989-12-27 Mitsubishi Electric Corp Pulse arc welding power source
JPH03297564A (en) 1990-04-16 1991-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pulse arc welding machine
JPH07155948A (ja) * 1993-12-09 1995-06-20 Daihen Corp パルスmag溶接アークスタート制御方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2455177A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10413987B2 (en) 2014-11-11 2019-09-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding control method
WO2016080166A1 (ja) * 2014-11-18 2016-05-26 株式会社ダイヘン アーク溶接制御方法
EP3222382A4 (en) * 2014-11-18 2018-08-22 Daihen Corporation Arc welding control method
US10413988B2 (en) 2014-11-18 2019-09-17 Daihen Corporation Arc welding control method

Also Published As

Publication number Publication date
US20120199567A1 (en) 2012-08-09
CN102596475A (zh) 2012-07-18
JPWO2012032703A1 (ja) 2013-12-12
EP2455177A4 (en) 2015-04-15
US8901454B2 (en) 2014-12-02
JP5293884B2 (ja) 2013-09-18
CN102596475B (zh) 2014-08-13
EP2455177B1 (en) 2017-08-30
EP2455177A1 (en) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1261274C (zh) 控制电弧焊机的系统和方法
JP4435715B2 (ja) パルス溶接機およびその使用方法
CN102149501B (zh) 消耗电极式电弧焊接方法及消耗电极式电弧焊接装置
JP4211793B2 (ja) アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
JP5199910B2 (ja) 消耗電極式パルスアーク溶接の溶接制御装置およびそのアーク長制御方法、並びにその溶接制御装置を備えた溶接システム
EP2402104B1 (en) Arc welding method and arc welding apparatus
CN100519034C (zh) 脉冲电弧焊接控制方法和脉冲电弧焊接装置
JP5408364B2 (ja) アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
US9050677B2 (en) Arc welding method and arc welding apparatus
BRPI0404323A (pt) Soldadora a arco por curto-circuito e método de controlar a mesma
US8373093B2 (en) Method and system to increase heat input to a weld during a short-circuit arc welding process
DE202012012969U1 (de) Vorrichtung zum Kurzschlussschweißen mit Wechselstromwellenform
EP2335857B1 (en) Arc welding method and arc welding device
US8153933B2 (en) Welding control apparatus and method
CN102596475B (zh) 电弧焊接控制方法
WO2011018693A1 (en) A method and apparatus for gmaw short circuit high deposition arc welding
JP5370089B2 (ja) アーク溶接方法およびアーク溶接装置
EP1847348B1 (en) Polarity switching method in consumable electrode AC pulse arc welding
EP2338628A1 (en) Arc welding control method and arc welding device
JPWO2005120758A1 (ja) ロボット溶接制御装置及び制御方法
EP2505294B1 (en) Arc welding method and arc welding device
JP2006021227A (ja) アーク溶接制御方法及びアーク溶接装置
JPWO2009051107A1 (ja) アークスタート制御方法
KR20080088471A (ko) 소모 전극식 가스 실드 아크 용접 제어 장치 및 용접 제어방법
JP2011073022A (ja) 炭酸ガスパルスアーク溶接方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180004315.8

Country of ref document: CN

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011815657

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011815657

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 353/KOLNP/2012

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012508282

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13502390

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11815657

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE