WO2013136643A1 - アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置 - Google Patents

アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013136643A1
WO2013136643A1 PCT/JP2013/000177 JP2013000177W WO2013136643A1 WO 2013136643 A1 WO2013136643 A1 WO 2013136643A1 JP 2013000177 W JP2013000177 W JP 2013000177W WO 2013136643 A1 WO2013136643 A1 WO 2013136643A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
welding
arc
feed
feeding
wire
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/000177
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
潤司 藤原
篤寛 川本
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
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
Priority to CN201380003930.6A priority Critical patent/CN103974799B/zh
Priority to JP2014504647A priority patent/JP5978465B2/ja
Priority to EP18158040.8A priority patent/EP3342521B1/en
Priority to EP13761257.8A priority patent/EP2826584B1/en
Publication of WO2013136643A1 publication Critical patent/WO2013136643A1/ja
Priority to US14/220,771 priority patent/US10537955B2/en
Priority to US16/426,202 priority patent/US20190275603A1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0956—Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/067—Starting the arc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073—Stabilising the arc
    • B23K9/0732—Stabilising of the arc current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073—Stabilising the arc
    • B23K9/0735—Stabilising of the arc length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006—Power supply
    • B23K9/1043—Power supply characterised by the electric circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
    • B23K9/125—Feeding of electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof

Definitions

  • the present invention relates to an arc welding control method and an arc welding apparatus at the end of welding in arc welding in which welding is performed while continuously feeding a welding wire as a consumable electrode.
  • welding is terminated by stopping the supply of the welding output voltage and the feeding of the welding wire.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a conventional welding control method.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining consumable electrode type pulse arc welding as an example of the control of the arc welder.
  • TS is an activation signal.
  • S is a welding wire feed speed
  • S1 is a welding wire feed speed during steady welding
  • S2 is a predetermined feed speed.
  • T1 is a first welding end control time
  • T2 is a second welding end control time
  • T3 is a peak current output inhibition time
  • T4 is a welding output voltage supply stop time
  • T5 is a predetermined time.
  • Va is a welding output voltage
  • Va1 is a welding output voltage during steady welding
  • Va2 is a predetermined welding output voltage.
  • I is the welding output current.
  • FIG. 10 shows time waveforms of the start signal TS, the welding wire feed speed, the welding output voltage Va, and the welding output current I in order from the top.
  • the welding wire feed speed S is attenuated.
  • the welding wire feed speed S can be detected by, for example, a non-contact optical speed detector. Further, the welding wire feed speed S can be set as a function of detecting the number of rotations of the welding wire feed motor. The number of rotations of the welding wire feeding motor can be detected using at least one of an encoder, a contact-type tachometer, and a non-contact optical speed detector.
  • the rotation speed of the welding wire feeding motor can be set as a function of detecting the counter electromotive voltage of the welding wire feeding motor.
  • the welding output voltage Va is set as a function of the welding wire feed speed S. As this function, a function that monotonously decreases as the welding wire feed speed S decreases is used.
  • the welding output voltage Va to be set may supply a welding output voltage at which the welding wire feed speed S is most stable during steady welding.
  • the welding output voltage Va corresponding to the welding wire feed speed S can be supplied at the end of welding. Therefore, even if the attenuation rate of the welding wire feed speed S varies due to variations in the welding wire feed motor or the like, an appropriate welding end state can be maintained (see Patent Document 1 above).
  • the conventional arc welding control method at the end of welding can stably control the droplet at the wire tip at the end of welding to an appropriate size, and reduce spatter at the end of welding. Welding quality at the end of welding can be improved. Moreover, the arc start property at the start of the next welding is improved, and stick or tip fusion between the welding wire and the workpiece (also referred to as a base material) is prevented. Thereby, welding workability
  • the above-described conventional arc welding control method can control the droplet at the wire tip at the end of welding to an appropriate size, and can also improve the arc start performance at the start of the next welding.
  • the heat input to the work piece is high, so that the size of the welding end portion (hereinafter referred to as “crater portion”) is large and a large dent remains. Become.
  • the post-processing which is the rework work with respect to this large dent is not implemented, and it may flow out as a product in the state where the dent remained. In this case, the product value may be remarkably impaired, such as cracking due to stress concentration.
  • the present invention provides an arc welding control method and an arc welding apparatus capable of forming a crater portion that has low spatter, a small crater portion, and no dent.
  • the arc welding control method of the present invention is an arc welding control method in which an arc is generated between a welding wire that is a consumable electrode and a workpiece to be welded.
  • the wire feed speed is set to a predetermined constant speed during steady welding, and the wire feed speed is corrected from the predetermined constant speed when the end of welding is instructed. Switch to feeding that repeats feeding and reverse feeding.
  • the wire feed speed is reduced from the predetermined constant speed as time elapses, and from the time when the predetermined time has elapsed after instructing the end of the welding, Switch to feeding that repeats forward and reverse feeding.
  • the arc welding control method of the present invention is an arc welding control method in which welding is performed by generating an arc between a welding wire which is a consumable electrode and a workpiece.
  • the arc welding control method of the present invention sets the wire feed speed to a predetermined constant speed during steady welding.
  • the wire feed speed is changed from the predetermined constant speed to the forward feed and the reverse feed from the time when the crater condition for performing the welding with a welding current lower than that in the steady welding is instructed. Switch to pay.
  • the arc welding control method of the present invention switches the wire feed speed to a feed that repeats the forward feed and the reverse feed from a point in time when a predetermined time has elapsed after instructing the crater condition.
  • the arc welding apparatus of the present invention is an arc welding apparatus that performs welding by repeatedly generating and short-circuiting an arc between a welding wire that is a consumable electrode and a workpiece.
  • the arc welding apparatus of the present invention includes a switching unit that controls the welding output, a drive unit that controls the switching unit, a welding current detection unit that detects the welding current, and a welding voltage detection unit that detects the welding voltage. I have. Furthermore, a short circuit / arc detection unit, a short circuit control unit, an arc control unit, a wire feed speed control unit, a welding condition setting unit, a welding end instruction unit, and a crater condition instruction unit are provided.
  • the short circuit / arc detection unit detects whether the welding state is a short circuit state or an arc state based on at least one of the output of the welding voltage detection unit and the output of the welding current detection unit.
  • the short-circuit control unit receives a signal indicating a short-circuit state from the short-circuit / arc detection unit, and outputs a welding output control signal at the time of the short-circuit to the drive unit.
  • the arc control unit receives a signal indicating an arc state from the short-circuit / arc detection unit and outputs a welding output control signal during arcing to the drive unit.
  • the wire feed speed control unit controls the wire feed speed based on the output of the short circuit / arc detection unit.
  • the welding condition setting unit sets welding conditions including a set current and a set voltage.
  • the welding end instruction unit instructs the end of welding.
  • the crater condition instructing unit instructs welding crater processing.
  • the wire feed speed control unit controls the wire feed speed to be a predetermined constant speed during steady welding, and from the time when the end of welding is instructed or from the time when the crater conditions are instructed.
  • the wire feeding speed is switched from a predetermined constant speed to feeding that repeats forward feeding and reverse feeding.
  • the wire feed speed control unit controls the wire feed speed so as to decelerate from a predetermined constant speed as time elapses after instructing the end of welding, and after instructing the end of welding. After a predetermined time has elapsed, the feeding is switched to repeat feeding and forward feeding.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an arc welding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the arc welding apparatus in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a time waveform of the welding current, welding voltage, and wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing time waveforms of the welding current, welding voltage, and wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing time waveforms of a welding current, a welding voltage, and a wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing time waveforms of the welding current, welding voltage, and wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing time waveforms of welding current, welding voltage, and wire feed speed at the crater condition and at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing time waveforms of the welding current, welding voltage, and wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing time waveforms of the welding current, welding voltage, and wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a conventional welding control method.
  • (Embodiment 1) 1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of an arc welding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. A schematic configuration of the arc welding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the arc welding apparatus of the first embodiment includes a primary rectification unit 2, a switching unit 3, a transformer 4, a secondary rectification unit 5 and a DCL 6, a drive unit 7, and a welding voltage.
  • a detection unit 8, a welding current detection unit 9, a short-circuit arc determination unit 10, a short-circuit control unit 11, an arc control unit 12, and a wire feed speed control unit 13 are provided.
  • the primary rectification unit 2 rectifies the power input from the input power supply 1.
  • the switching unit 3 converts the output of the primary rectification unit 2 into alternating current.
  • the transformer 4 transforms the output of the switching unit 3.
  • Secondary rectifier 5 and DCL 6 rectify the output of transformer 4.
  • the drive unit 7 controls the switching unit 3.
  • the welding voltage detector 8 detects the welding voltage.
  • the welding current detection unit 9 detects a welding current.
  • the short-circuit arc determination unit 10 detects whether the welding state is a short-circuit state or an arc state based on at least one of the output of the welding voltage detection unit 8 and the output of the welding current detection unit 9.
  • the short-circuit control unit 11 controls the welding output when the short-circuit state is established.
  • the arc control unit 12 controls the welding output in the arc state.
  • the wire feed speed control unit 13 controls the wire feed speed according to the set current.
  • the welding wire 21 which is a consumable electrode housed in the wire storage unit 20 is fed by a wire feeding motor 22. Electric power is supplied to the wire 21 via a tip 23 provided on the welding torch 26. A welding arc 24 is generated between the wire 21 and the workpiece 25 and welding is performed. Note that the welding torch 26 is attached to and moved by, for example, a manipulator 19 constituting an industrial robot.
  • the arc welding apparatus includes a manipulator 19 that constitutes an industrial robot, and a robot control device 18 that controls the manipulator 19 in addition to a general configuration arranged in the welding power supply device 14 and the like. ing.
  • the wire feed speed corresponding to the set current from the welding condition setting unit 17 in the robot controller 18 is sent from the wire feed speed control unit 13 to the wire feed motor 22 as a speed signal. Further, the wire feed speed output from the wire feed speed control unit 13 is sent as a speed signal to the short-circuit control unit 11 or the arc control unit 12 so that the welding output control in the short-circuit state or the arc state is performed.
  • the welding condition setting unit 17 is for setting conditions relating to welding such as a set current and a set voltage.
  • the short-circuit control unit 11 performs control to receive a short-circuit determination signal from the short-circuit arc determination unit 10 and output a short-circuit current, and melt the tip of the wire 21 to prompt opening of the short-circuit. Further, in order to form a droplet at the tip of the wire 21 while increasing the arc length, the arc control unit 12 outputs a high current immediately after the short circuit is opened, and then a low current is controlled by current control or voltage control so that the short circuit can be easily short-circuited. Control to shift to is performed.
  • a signal for instructing the end of welding or a signal for instructing crater processing is sent out from the welding end instructing unit 15 or the crater condition instructing unit 16 provided in the robot control device 18. Thereby, until the supply of the wire 21 is stopped, the welding end control for performing the welding output or the crater processing control which is the processing for filling the crater is performed.
  • the arc welding apparatus performs wire feeding that repeats forward feeding and reverse feeding from a wire feeding speed that is a constant speed during steady welding during a welding end period or a crater processing period. It switches to speed.
  • each component part which comprises the arc welding apparatus shown in FIG. 1 may each be comprised independently, and you may make it comprise combining a some component part.
  • the arc welding apparatus of the first embodiment is an arc welding apparatus that performs welding by repeatedly generating and short-circuiting an arc between the welding wire 21 that is a consumable electrode and the workpiece 25.
  • the arc welding apparatus of this Embodiment 1 detects the welding voltage, the switching part 3 which controls welding output, the drive part 7 which controls the switching part 3, the welding current detection part 9 which detects welding current, and welding voltage.
  • a welding voltage detection unit 8 for performing the above operation.
  • the short circuit / arc detection unit 10 the short circuit control unit 11, the arc control unit 12, the wire feed speed control unit 13, the welding condition setting unit 17, the welding end instruction unit 15, and the crater condition instruction unit 16 And.
  • the short circuit / arc detection unit 10 determines whether the welding state is a short circuit state or an arc state based on at least one of the output of the welding voltage detection unit 8 and the output of the welding current detection unit 9. To detect.
  • the short-circuit control unit 11 receives a signal indicating a short-circuit state from the short-circuit / arc detection unit 10 and outputs a welding output control signal at the time of the short-circuit to the drive unit 7.
  • the arc control unit 12 receives a signal indicating the arc state from the short-circuit / arc detection unit 10 and outputs a welding output control signal during arcing to the drive unit 7.
  • the wire feed speed control unit 13 controls the wire feed speed based on the output of the short circuit / arc detection unit 10.
  • the welding condition setting unit 17 sets welding conditions including a set current and a set voltage.
  • the welding end instruction unit 15 instructs the end of welding.
  • the crater condition instruction unit 16 instructs welding crater processing.
  • the wire feed speed control unit 13 controls the wire feed speed to be a predetermined constant speed at the time of steady welding, and from the time when the end of welding is instructed or from the time when the crater condition is instructed. Switches the wire feeding speed from a predetermined constant speed to feeding that repeats forward feeding and reverse feeding. Alternatively, after instructing the end of welding, the wire feed speed control unit 13 controls the wire feed speed to decelerate from a predetermined constant speed as time elapses, and instructs the end of welding. When the predetermined time elapses, the feeding is switched to repeat feeding and forward feeding.
  • the arc welding apparatus further includes an industrial robot including a manipulator 19 and a robot control device 18 that controls the operation of the manipulator 19, and a welding power supply device 14.
  • the industrial robot includes a welding condition setting unit 17, a welding end instruction unit 15, and a crater condition instruction unit 16.
  • the welding power source device 14 includes a switching unit 3, a drive unit 7, a welding current detection unit 9, a welding voltage detection unit 8, a short circuit / arc detection unit 10, a short circuit control unit 11, and an arc control unit 12. And it is good also as a structure including the wire feed speed control part 13.
  • the arc welding apparatus can be compactly integrated into the industrial robot and the welding power source apparatus 14, and can form a crater part having low spatter, a small crater part, and no dent.
  • the welding power supply device 14 may be provided in the robot control device 118. With this configuration, the arc welding apparatus can be further compacted.
  • 3 to 6 are diagrams showing time waveforms of the welding current, the welding voltage, and the wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention, respectively.
  • a signal for instructing the end of welding is received and the wire feeding speed, which is a constant speed during steady welding, is switched to a wire feeding speed that repeats forward feeding and reverse feeding will be described. To do.
  • FIG. 3 shows time waveforms of the wire feed speed Wf, the welding voltage Vw, and the welding current Aw.
  • a pulse welding waveform based on a constant wire feed speed Wf1 is output.
  • the forward feed and the reverse feed are set so as to become the average feed speed Wfe of the wire feed speed according to the set current.
  • the short-circuit welding waveform based on the wire feed speed Wfw and the average feed speed Wfe are output.
  • the wire feed speed Wfw that repeats forward feed and reverse feed is a wire feed speed that performs forward feed and reverse feed periodically according to a predetermined period and a predetermined speed amplitude corresponding to a predetermined set current.
  • a wire feeding speed that performs forward feeding and reverse feeding according to the welding phenomenon which is not periodic but performs reverse feeding at the time of short-circuit judgment and forward feeding at the time of arc judgment. Either control method of these wire feed speeds may be used.
  • the waveform of the periodic wire feed speed may be any waveform such as a rectangular wave, a trapezoidal wave, and a sine wave.
  • the set current has a corresponding relationship with the command average wire feed speed. Therefore, it can be said that at least one of the predetermined cycle and the predetermined speed amplitude changes in accordance with a preset command average wire feed speed.
  • each parameter related to the average feed speed Wfe of the wire feed speed according to the set current is controlled by the wire feed speed control.
  • the wire feed speed control unit 13 includes a table or relational expression having a plurality of sets in which the wire feed speed corresponding to the set current is associated with each parameter as a database.
  • FIG. 3 shows the welding state at a time point P1 when the wire feed speed Wf1, which is a constant speed during steady welding up to a time point P1 at which welding is instructed, is switched to a wire feed speed Wfw that repeats forward feeding and reverse feeding.
  • Wfw wire feed speed
  • FIG. 4 shows the welding state at a time point P1 when the wire feed speed Wf1, which is a constant speed at the time of steady welding up to a time point P1 at which welding is instructed, is switched to a wire feed speed Wfw that repeats forward feed and reverse feed.
  • Wfw wire feed speed
  • An example in the case of arc determination is shown.
  • the repetitive waveform of forward feed and reverse feed indicates the wire feed speed Wfw that starts from the acceleration of forward feed.
  • the wire 21 is fed forward when the welding state is the short circuit determination, it is difficult to open the short circuit. Further, if the wire 21 is reversely fed when the welding state is arc determination, the arc length becomes long and a short circuit cannot be generated, and the stability of the welding arc 24 is lost. Therefore, depending on the welding state at the time point P1 at which welding is instructed, it is necessary to properly select whether the wire feeding speed Wfw that repeats forward feeding and reverse feeding starts from normal feed acceleration or from normal feed deceleration. It is.
  • FIG. 5 shows a time point P3 after the time point P1 at which the end of welding is instructed when the time point when the wire feed speed Wf1, which is a constant speed during steady welding, is switched to the wire feed speed Wfw that repeats forward feeding and reverse feeding is indicated.
  • An example is shown. Note that during a period from the time point P1 at which the end of welding is instructed to a time point P3 after the end of welding is instructed, the wire feed speed Wf2 that decelerates over time from the wire feed speed Wf1, which is a constant speed during steady welding. Control to be From the time point P3 to the time point P2, which is the time point at which the welding output is turned off, the wire feed speed Wfw is controlled so as to repeat the forward feed and the reverse feed.
  • a certain time point P3 after instructing the end of welding is a time point P1 when a certain welding end period t2 after instructing the end of welding elapses from a time point P1 instructing the end of welding, or a time point P1 instructing the end of welding.
  • This is a point in time when the wire feed speed, which has been decelerated with time from the wire feed speed, falls below a predetermined wire feed speed threshold value Wfs.
  • the case where the control method as shown in FIG. 5 is performed is a case where a set current in a high current region (for example, 300 A or more) is set.
  • the wire feed speed Wf1 during steady welding is 10 m / min or more.
  • a fast wire feeding speed if the wire feeding speed is such that forward feeding and reverse feeding are repeated, the influence on the wire feeding device and the welding state may be difficult to stabilize. Therefore, in the case of a high wire feed speed, it may be preferable to use a control method as shown in FIG. 5 depending on, for example, the welding method and the wire diameter.
  • a table or a relation having a plurality of sets in which a wire feed speed corresponding to a set current and a certain welding end period t2 after instructing the end of welding and a threshold value Wfs of a predetermined wire feed speed are associated The equation is provided in the wire feed speed control unit 13.
  • FIG. 6 shows a case where the welding method at the time of steady welding up to time point P1 instructing the end of welding is short-circuit welding.
  • the wire feed speed Wfw that repeats the forward feed and the reverse feed starting from the forward feed deceleration is shown.
  • the time point P1 is switched from the wire feed speed Wf1, which is a constant speed at the time of steady welding until the time point P1 instructing the end of welding as described above, to the wire feed speed Wfw that repeats forward feeding and reverse feeding. It is time.
  • the welding state at the time of switching is arc determination, it is possible to start from acceleration of forward feeding.
  • FIG. 1 shows a case where the welding method at the time of steady welding up to time point P1 instructing the end of welding.
  • the arc welding control method of the first embodiment is an arc welding control method in which welding is performed by generating an arc between the welding wire 21 that is a consumable electrode and the workpiece 25.
  • the wire feed speed is set to a predetermined constant speed during steady welding, and the wire feed speed is changed from the predetermined constant speed when the end of welding is instructed. Switch to feeding that repeats forward and reverse feeding.
  • the arc welding control method of the first embodiment is decelerated from the predetermined constant speed with the passage of time, and from the point in time when the predetermined time has elapsed after instructing the end of welding, the wire feed speed is This is a method of switching to feeding that repeats forward feeding and reverse feeding.
  • the welding state is a short-circuit state at the time when the wire feeding speed is switched to feeding that repeats forward feeding and backward feeding
  • feeding that repeats the forward feeding and backward feeding starts from backward feeding.
  • the feed that repeats the forward feed and the reverse feed is started from the deceleration of the forward feed
  • the welding state is an arc state
  • the feed that repeats the forward feed and the reverse feed is started from the acceleration of the forward feed. It is good also as a method to do. By this method, it is possible to form a crater portion that is low spatter, has a small crater portion, and has no dent.
  • At least one of the given period and the given amplitude is a preset command average wire. It is good also as a method of changing according to feeding speed. By this method, it is possible to form a crater portion that is low spatter, has a small crater portion, and has no dent.
  • the feed which repeats the forward feed and the reverse feed of the wire feed speed is not periodic, and when it is detected that the welding state is a short-circuited state, the reverse feed is performed, and the welding state is an arc state. If this is detected, a method of performing forward feeding may be used. By this method, it is possible to form a crater portion that is low spatter, has a small crater portion, and has no dent.
  • pulse welding may be used during steady welding.
  • this method it is possible to form a crater portion that is low spatter, has a small crater portion, and has no dent.
  • a short-circuit welding method may be used during steady welding. By this method, it is possible to form a crater portion that is low spatter, has a small crater portion, and has no dent.
  • FIG. 7 is a diagram showing time waveforms of welding current, welding voltage, and wire feed speed at the crater condition and at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • 8 and 9 are diagrams showing time waveforms of the welding current, welding voltage, and wire feed speed at the end of welding in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an example in which the time point when the wire feed speed Wf1, which is a constant speed during steady welding, is switched to the wire feed speed Wfw that repeats forward feed and reverse feed is the time P4 when the crater condition is indicated. is there.
  • the crater condition period tc set as the crater condition is from time point P4 to time point P1 instructing the end of welding.
  • the crater condition period tc is to perform the wire feed speed Wfw that repeats forward feed and reverse feed based on the average feed speed Wfc of the wire feed control according to the set current set in the crater condition. From the time point P1 at which the crater condition period tc has elapsed and the welding end instruction is given, similarly to the above description, based on the average feed speed Wfe of the wire feed speed corresponding to the set current as shown in FIG. Thus, the wire feed speed Wfw for repeating the forward feed and the reverse feed is performed.
  • the wire feeding speed Wf1 which is a constant speed at the time of steady welding
  • the wire feeding speed Wfw that repeats forward feeding and reverse feeding as in the case of the welding end instruction. If the welding state at the time of switching is a short-circuit determination, the wire feed speed Wfw repeats normal feed and reverse feed starting from normal feed deceleration. In the case of arc determination, it is also possible to set the wire feed speed Wfw to repeat the forward feed and the reverse feed starting from the forward feed acceleration.
  • the reverse of forward feeding is performed at a certain time after instructing the crater condition or when the wire feeding speed falls below a predetermined wire feeding speed threshold.
  • a control method for switching to a wire feeding speed Wfw that repeats feeding is also possible.
  • the wire feed speed is reversed from the wire feed speed Wf1, which is a constant speed at the time of steady welding.
  • the control for switching to the wire feeding speed Wfw that repeats feeding has been described.
  • the size of the crater portion can be reduced and the dent can be eliminated by switching from pulse welding to short-circuit welding.
  • an increase in the amount of spatter is unavoidable. The reason is that short-circuit opening cannot be performed smoothly only by performing short-circuit welding, and the short-circuit cycle may not be stabilized.
  • the short-circuit period can be mechanically opened by using a wire feed speed that reversely feeds during the short-circuit period and forward feed during the arc period.
  • a short circuit opening can be performed smoothly and a short circuit period can be stabilized.
  • the short circuit current for opening a short circuit can be made small, it is not necessary to form an excess molten metal at the wire tip. Accordingly, it is possible to reduce the factors that cause spattering and to reduce the spatter generation amount.
  • the arc welding control method of the first embodiment is an arc welding control method in which an arc is generated between the welding wire 21 that is a consumable electrode and the workpiece 25 to perform welding.
  • the wire feed speed is set to a predetermined constant speed during steady welding.
  • the wire feed speed is changed from a predetermined constant speed to a forward feed and a reverse feed from the time when a crater condition for performing welding with a welding current lower than that during steady welding is instructed. Switch to repeat feeding.
  • the arc welding control method according to the first embodiment is a method of switching the wire feed speed to a feed that repeats the forward feed and the reverse feed after a predetermined time after the crater condition is instructed. It is said.
  • the first embodiment can also be applied to all welding methods such as mild steel MAG welding, stainless MIG welding, and aluminum MIG welding.
  • FIG. 1 an example in which feed is periodically performed at a predetermined cycle and a predetermined amplitude is shown as wire feed control that repeats forward feed and reverse feed using FIGS. 1 to 7. .
  • the present invention is not limited to this, and the wire feed control that repeats the forward feed and the reverse feed is not periodic.
  • the forward feeding and the reverse feeding may be performed according to the welding state, such as forward feeding when the state is reached, and this may be repeated.
  • the point of starting the wire feed that repeats the forward feed and the reverse feed in the case where the welding state is a short circuit state, an example is shown in which periodic feeding is started from normal deceleration.
  • the present invention is not limited to this, and when starting wire feeding that repeats forward feeding and reverse feeding, instead of starting from deceleration of forward feeding, as shown in FIG. You may make it start paying.
  • the present invention it is possible to form a crater portion that has low spatter, a small crater portion, and no dent. As a result, it is possible to eliminate or reduce post-processing, which is a work for repairing a large dent, and to prevent the product in a state in which the large dent remains from flowing out.
  • arc welding control for performing welding while continuously feeding a welding wire as a consumable electrode.

Landscapes

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

Abstract

本発明は、消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物との間でアークを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法において、定常溶接時はワイヤ送給速度を所定の一定速度とし、溶接の終了を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から正送と逆送を繰り返す送給に切り替える、または、所定の一定速度から時間の経過と共に減速し、溶接の終了を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、正送と逆送を繰り返す送給に切り替えることにより、低スパッタであり、溶接終了部（クレータ部）の大きさが小さく、凹みがない溶接終了部（クレータ部）を形成することができるようにしたものである。

Description

アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
　本発明は、消耗電極である溶接ワイヤを連続的に送給しながら溶接を行うアーク溶接において、溶接終了時のアーク溶接制御方法およびアーク溶接装置に関する。
　消耗電極式アーク溶接では、溶接出力電圧の供給と溶接ワイヤの送給を停止することにより溶接を終了させる。
　図１０は、従来の溶接制御方法の一例を示す図である。図１０は、アーク溶接機の制御の一例として、特に消耗電極式パルスアーク溶接について説明する図である。図１０において、ＴＳは起動信号である。Ｓは溶接用ワイヤ送給速度であり、Ｓ１は定常溶接時の溶接用ワイヤ送給速度、Ｓ２は所定の送給速度である。Ｔ１は第１の溶接終了制御時間、Ｔ２は第２の溶接終了制御時間、Ｔ３はピーク電流出力禁止時間、Ｔ４は溶接出力電圧供給停止時間、Ｔ５は所定の時間である。Ｖａは溶接出力電圧であり、Ｖａ１は定常溶接時の溶接出力電圧、Ｖａ２は所定の溶接出力電圧である。Ｉは溶接出力電流である。図１０は、上から順に起動信号ＴＳ、溶接用ワイヤ送給速度、溶接出力電圧Ｖａおよび溶接出力電流Ｉの時間波形を示している。
　溶接の終了に際し、起動信号ＴＳがオフされると、溶接用ワイヤ送給速度Ｓが減衰する。溶接用ワイヤ送給速度Ｓは、例えば、非接触光学式速度検出器によって検出することができる。また、溶接用ワイヤ送給速度Ｓは、溶接用ワイヤ送給用モータの回転数を検出し、その関数として設定することができる。溶接用ワイヤ送給用モータの回転数は、エンコーダ、接触式回転計および非接触光学式速度検出器のうちの少なくともいずれかを用いて検出することができる。また、溶接用ワイヤ送給用モータの回転数は、溶接用ワイヤ送給用モータの逆起電圧を検出し、その関数として設定することができる。溶接出力電圧Ｖａは、溶接用ワイヤ送給速度Ｓの関数として設定される。この関数は、溶接用ワイヤ送給速度Ｓの減衰に伴って単調減少するような関数を用いる。
　また、設定される溶接出力電圧Ｖａは、溶接用ワイヤ送給速度Ｓが、定常溶接中に最も安定する溶接出力電圧を供給してもよい。このように、溶接終了時に、溶接用ワイヤ送給速度Ｓに応じた溶接出力電圧Ｖａを供給することができる。したがって、溶接用ワイヤ送給用モータのバラツキ等によって溶接用ワイヤ送給速度Ｓの減衰率にバラツキが生じたとしても、適正な溶接終了状態を保つことができる（以上、特許文献１参照）。
　以上のように、従来の溶接終了時のアーク溶接制御方法は、溶接終了時のワイヤ先端の溶滴を安定して適正な大きさに制御することができ、溶接終了時のスパッタを減少させ、溶接終了時の溶接品質を向上することができる。また、次回の溶接開始時のアークスタート性を向上させ、溶接ワイヤと被溶接物（母材ともいう）とのスティックやチップ融着を防ぐ。これにより、溶接作業性を向上することができる。
　上述の従来のアーク溶接制御方法は、溶接終了時のワイヤ先端の溶滴を適正な大きさに制御することができ、次の溶接開始時のアークスタート性を向上させることもできる。しかしながら、パルス溶接で溶接を終了すると、被溶接物への入熱が高いことから、溶接終了部（以下、「クレータ部」とする。）の大きさが大きく、大きな凹みが残ることが問題となる。そして、この大きな凹みに対する手直し作業である後処理が実施されず、凹みが残った状態で製品として流出する場合がある。そうすると、応力集中によりクラックが入るなど、製品価値を著しく損なう場合もある。
　そこで、クレータ部の大きさを小さくし、また、大きな凹みをなくすため、溶接電圧を低くして被溶接物への入熱を下げる方向で調整する方法がある。しかしながら、溶接電圧を低くし過ぎた場合には、パルス溶接でも短絡が発生するようになり、溶接電圧を低くするほど短絡が発生し易くなる。これにより、スパッタの発生量が増加するといった異なる問題が発生する。
　従って、パルス溶接では、溶接の終了に関し、低スパッタであることと、クレータ部の大きさが小さいことと、クレータ部に凹みがない状態となることの全てを実現することは、非常に難しいことである。
特開２００７－２７５９９５号公報
　本発明は、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができるアーク溶接制御方法およびアーク溶接装置を提供する。
　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との間でアークを発生させて溶接を行う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、定常溶接時はワイヤ送給速度を所定の一定速度とし、溶接の終了を指示した時点からは、上記ワイヤ送給速度を、上記所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。または、本発明のアーク溶接制御方法は、上記所定の一定速度から時間の経過と共に減速し、上記溶接の終了を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、上記ワイヤ送給速度を、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。
　この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。これにより、大きな凹みの手直し作業である後処理をなくすあるいは低減する。また、大きな凹みが残った状態の製品を流出させることを抑制できる。
　また、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との間にアークを発生させて溶接を行う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、定常溶接時はワイヤ送給速度を所定の一定速度とする。本発明のアーク溶接制御方法は、定常溶接時よりも低い溶接電流で溶接を行うクレータ条件を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。または、本発明のアーク溶接制御方法は、クレータ条件を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、ワイヤ送給速度を、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。
　この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。これにより、大きな凹みの手直し作業である後処理をなくすあるいは低減する。また、大きな凹みが残った状態の製品を流出させることを抑制できる。
　また、本発明のアーク溶接装置は、消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物との間でアークの発生と短絡とを繰り返して溶接を行うアーク溶接装置である。そして、本発明のアーク溶接装置は、溶接出力を制御するスイッチング部と、スイッチング部を制御する駆動部と、溶接電流を検出する溶接電流検出部と、溶接電圧を検出する溶接電圧検出部とを備えている。さらに、短絡／アーク検出部と、短絡制御部と、アーク制御部と、ワイヤ送給速度制御部と、溶接条件設定部と、溶接終了指示部と、クレータ条件指示部と、を備えている。ここで、短絡／アーク検出部は、溶接電圧検出部の出力および溶接電流検出部の出力のうちの少なくともいずれかに基づいて、溶接状態が短絡状態であるのかアーク状態であるのかを検出する。短絡制御部は、短絡／アーク検出部から短絡状態であることを示す信号を受けて短絡時の溶接出力制御信号を駆動部に出力する。アーク制御部は、短絡／アーク検出部からアーク状態であることを示す信号を受けてアーク時の溶接出力制御信号を駆動部に出力する。ワイヤ送給速度制御部は、短絡／アーク検出部の出力に基づいてワイヤ送給速度を制御する。溶接条件設定部は、設定電流と設定電圧を含む溶接条件を設定する。溶接終了指示部は、溶接の終了を指示する。クレータ条件指示部は、溶接のクレータ処理を指示する。そして、ワイヤ送給速度制御部は、定常溶接時はワイヤ送給速度が所定の一定速度となるように制御し、溶接の終了を指示した時点からは、または、クレータ条件を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。あるいは、ワイヤ送給速度制御部は、溶接の終了を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から時間の経過と共に減速するように制御し、溶接の終了を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。
　この構成により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。これにより、大きな凹みの手直し作業である後処理をなくすあるいは低減する。また、大きな凹みが残った状態の製品を流出させることを抑制できる。
　従って、本発明により、生産現場において、クレータ部の溶接不具合の発生を抑制でき、生産効率と溶接品質を向上することができる。
図１は、本発明の実施の形態１におけるアーク溶接装置の概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１におけるアーク溶接装置の概略構成を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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、本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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５は、本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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６は、本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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７は、本発明の実施の形態１におけるクレータ条件時と溶接終了時の溶接電流、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８は、本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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９は、本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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１０は、従来の溶接制御方法の一例を示す図である。
　以下、本発明の一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、図２は、本発明の実施の形態１のアーク溶接装置の概略構成を示す図である。図１を用いて本実施の形態１のアーク溶接装置の概略構成について説明する。
　図１に示すように、本実施の形態１のアーク溶接装置は、１次整流部２と、スイッチング部３と、トランス４と、２次整流部５およびＤＣＬ６と、駆動部７と、溶接電圧検出部８と、溶接電流検出部９と、短絡アーク判定部１０と、短絡制御部１１と、アーク制御部１２と、ワイヤ送給速度制御部１３と、を備えている。ここで、１次整流部２は、入力電源１から入力した電力を整流する。スイッチング部３は、１次整流部２の出力を交流に変換する。トランス４は、スイッチング部３の出力を変圧する。２次整流部５およびＤＣＬ６は、トランス４の出力を整流する。駆動部７は、スイッチング部３を制御する。溶接電圧検出部８は、溶接電圧を検出する。溶接電流検出部９は、溶接電流を検出する。短絡アーク判定部１０は、溶接電圧検出部８の出力および溶接電流検出部９の出力の少なくともいずれかに基づいて溶接状態が短絡状態であるのかアーク状態であるのかを検出する。短絡制御部１１は、短絡状態である場合の溶接出力の制御を行う。アーク制御部１２は、アーク状態である場合の溶接出力の制御を行う。ワイヤ送給速度制御部１３は、設定電流に応じたワイヤ送給速度を制御する。
　また、ワイヤ保存部２０に収納されている消耗電極である溶接用のワイヤ２１は、ワイヤ送給モータ２２により送給される。ワイヤ２１は、溶接用トーチ２６に設けられているチップ２３を介して電力が供給される。そして、ワイヤ２１と被溶接物２５との間で溶接アーク２４が発生して溶接が行われる。なお、溶接用トーチ２６は、例えば、産業用ロボットを構成するマニピュレータ１９に取り付けられて移動される。
　本実施の形態１のアーク溶接装置は、溶接電源装置１４などに配置された一般的な構成に加え、産業用ロボットを構成するマニピュレータ１９と、マニピュレータ１９の制御等を行うロボット制御装置１８を備えている。ロボット制御装置１８内にある溶接条件設定部１７からの設定電流に応じたワイヤ送給速度が、ワイヤ送給速度制御部１３からワイヤ送給モータ２２に対して速度信号として送り出される。また、ワイヤ送給速度制御部１３から出力されるワイヤ送給速度が、短絡制御部１１またはアーク制御部１２に速度信号として送られることで、短絡状態またはアーク状態における溶接出力制御が行われる。なお、溶接条件設定部１７は、設定電流や設定電圧などの溶接に関する条件を設定するためのものである。
　短絡制御部１１では、短絡アーク判定部１０からの短絡判定信号を受けて短絡電流を出力し、ワイヤ２１の先端を溶融させて短絡開放を促す制御が行われる。また、アーク制御部１２では、アーク長を稼ぎながらワイヤ２１の先端に溶滴を形成するために、短絡開放直後は高い電流を出力し、その後短絡し易いように電流制御や電圧制御によって低い電流へと推移する制御が行われる。
　また、ロボット制御装置１８内に設けられた溶接終了指示部１５、または、クレータ条件指示部１６から、溶接の終了を指示する信号あるいはクレータ処理を指示する信号が送り出される。これにより、ワイヤ２１の送給が停止するまでは溶接出力を行う溶接終了制御、あるいは、クレータを埋める処理であるクレータ処理制御が行われる。
　本実施の形態１のアーク溶接装置は、上述の構成により、溶接終了期間またはクレータ処理期間において、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度から、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度へと切り替えるものである。
　なお、図１に示すアーク溶接装置を構成する各構成部は、各々単独に構成してもよいし、複数の構成部を複合して構成するようにしてもよい。
　すなわち、本実施の形態１のアーク溶接装置は、消耗電極である溶接ワイヤ２１と被溶接物２５との間でアークの発生と短絡とを繰り返して溶接を行うアーク溶接装置である。そして、本実施の形態１のアーク溶接装置は、溶接出力を制御するスイッチング部３と、スイッチング部３を制御する駆動部７と、溶接電流を検出する溶接電流検出部９と、溶接電圧を検出する溶接電圧検出部８とを備えている。さらに、短絡／アーク検出部１０と、短絡制御部１１と、アーク制御部１２と、ワイヤ送給速度制御部１３と、溶接条件設定部１７と、溶接終了指示部１５と、クレータ条件指示部１６と、を備えている。ここで、短絡／アーク検出部１０は、溶接電圧検出部８の出力および溶接電流検出部９の出力のうちの少なくともいずれかに基づいて、溶接状態が短絡状態であるのかアーク状態であるのかを検出する。短絡制御部１１は、短絡／アーク検出部１０から短絡状態であることを示す信号を受けて短絡時の溶接出力制御信号を駆動部７に出力する。アーク制御部１２は、短絡／アーク検出部１０からアーク状態であることを示す信号を受けてアーク時の溶接出力制御信号を駆動部７に出力する。ワイヤ送給速度制御部１３は、短絡／アーク検出部１０の出力に基づいてワイヤ送給速度を制御する。溶接条件設定部１７は、設定電流と設定電圧を含む溶接条件を設定する。溶接終了指示部１５は、溶接の終了を指示する。クレータ条件指示部１６は、溶接のクレータ処理を指示する。そして、ワイヤ送給速度制御部１３は、定常溶接時はワイヤ送給速度が所定の一定速度となるように制御し、溶接の終了を指示した時点からは、または、クレータ条件を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。あるいは、ワイヤ送給速度制御部１３は、溶接の終了を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から時間の経過と共に減速するように制御し、溶接の終了を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。
　この構成により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。これにより、大きな凹みの手直し作業である後処理をなくすあるいは低減する。また、大きな凹みが残った状態の製品を流出させることを抑制できる。
　また、本実施の形態１のアーク溶接装置は、マニピュレータ１９とマニピュレータ１９の動作を制御するロボット制御装置１８とを含む産業用ロボットと、溶接電源装置１４と、をさらに備えている。そして、産業用ロボットは、溶接条件設定部１７と、溶接終了指示部１５と、クレータ条件指示部１６と、を含んでいる。また、溶接電源装置１４は、スイッチング部３と、駆動部７と、溶接電流検出部９と、溶接電圧検出部８と、短絡／アーク検出部１０と、短絡制御部１１と、アーク制御部１２と、ワイヤ送給速度制御部１３を含んだ構成としてもよい。
　この構成により、アーク溶接装置は、産業用ロボットと溶接電源装置１４とにコンパクトにまとめられ、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。
　また、図２に示すように溶接電源装置１４を、ロボット制御装置１１８内に設けた構成としてもよい。この構成により、アーク溶接装置は、さらにコンパクトにまとめることができる。
　次に、溶接終了期間において、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度から、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度へと切り替える制御方法のいくつかの例について以下に説明する。
　図３から図６は、それぞれ本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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。まず、図３を用いて、溶接終了を指示する信号を受けて、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度から、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度へと切り替える場合について説明する。
　図３は、ワイヤ送給速度Ｗｆ、溶接電圧Ｖｗ、溶接電流Ａｗの時間波形を示している。溶接終了を指示する時点である時点Ｐ１までの定常溶接期間ｔ１では、一定速度のワイヤ送給速度Ｗｆ１に基づいたパルス溶接波形が出力されている。そして、溶接終了を指示した時点Ｐ１から溶接出力をオフする時点Ｐ２までの溶接終了期間ｔｅでは、設定電流に応じたワイヤ送給速度の平均送給速度Ｗｆｅになるように、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗと、平均送給速度Ｗｆｅに基づいた短絡溶接波形を出力している。
　なお、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗとしては、予め定められた設定電流に応じた所定の周期と所定の速度振幅により周期的に正送と逆送を行うワイヤ送給速度がある。それと共に、周期的ではなく、短絡判定時には逆送を行いアーク判定時には正送を行う、溶接現象に応じた正送と逆送とを行うワイヤ送給速度とがある。これらのワイヤ送給速度のうちのどちらの制御方法を用いても良い。また、周期的なワイヤ送給速度の波形は、矩形波、台形波および正弦波等、どのような波形でもよい。なお、設定電流は、指令平均ワイヤ送給速度と対応関係がある。従って、所定の周期および所定の速度振幅の少なくともいずれかは、予め設定された指令平均ワイヤ送給速度に応じて変化するともいえる。
　正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗの上述のどちらの制御方法においても、設定電流に応じたワイヤ送給速度の平均送給速度Ｗｆｅに関係した各パラメータを、ワイヤ送給速度制御部１３に格納している。なお、ワイヤ送給速度制御部１３は、データベースとして、設定電流に応じたワイヤ送給速度と各パラメータとを対応付けた組を複数有するテーブルあるいは関係式を備えている。
　図３は、溶接終了を指示する時点Ｐ１までの定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から、正送と逆送を繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替わる時点Ｐ１において、溶接状態が短絡判定であった場合の例を示している。正送と逆送との繰り返し波形が、正送の減速から逆送に向かって開始されるワイヤ送給速度Ｗｆｗを示している。
　図４は、溶接終了を指示する時点Ｐ１までの定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から、正送と逆送を繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替わる時点Ｐ１において、溶接状態がアーク判定であった場合の例を示している。正送と逆送との繰り返し波形が、正送の加速から開始されるワイヤ送給速度Ｗｆｗを示している。
　なお、溶接状態が短絡判定の時にワイヤ２１を正送させてしまうと、短絡開放が難しくなる。また、溶接状態がアーク判定の時にワイヤ２１を逆送させてしまうと、アーク長が長くなって短絡を発生させることができなくなり、溶接アーク２４の安定性がなくなる。従って、溶接終了を指示する時点Ｐ１の溶接状態によって、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗを、正送の加速から開始するのか正送の減速から開始するのかを使い分けることが必要である。
　図５は、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替わる時点が、溶接終了を指示した時点Ｐ１の後のある時点Ｐ３とした場合の例を示している。なお、溶接終了を指示する時点Ｐ１から溶接終了を指示した後のある時点Ｐ３までの間は、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から時間の経過と共に減速するワイヤ送給速度Ｗｆ２となるように制御する。そして、時点Ｐ３から溶接出力をオフする時点である時点Ｐ２までは、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗとなるように制御する。
　ここで、溶接終了を指示した後のある時点Ｐ３とは、溶接終了を指示した時点Ｐ１から溶接終了を指示した後のある溶接終了期間ｔ２が経過した時点、あるいは、溶接終了を指示した時点Ｐ１のワイヤ送給速度から時間と共に減速したワイヤ送給速度が所定のワイヤ送給速度のしきい値Ｗｆｓを下回った時点である。
　図５に示すような制御方法を行う場合としては、高電流域（例えば、３００Ａ以上）の設定電流が設定された場合であり、例えば定常溶接時のワイヤ送給速度Ｗｆ１が１０ｍ／ｍｉｎ以上の速いワイヤ送給速度の場合に使用することが多い。速いワイヤ送給速度の場合、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度にすると、ワイヤ送給装置への影響や溶接状態が安定し難いといった場合がある。そのため、速いワイヤ送給速度の場合に、例えば溶接法やワイヤ径などによっては、図５に示すような制御方法を使用することが良い場合もある。
　なお、データベースとして、設定電流に応じたワイヤ送給速度と溶接終了を指示した後のある溶接終了期間ｔ２や所定のワイヤ送給速度のしきい値Ｗｆｓを対応付けた組を複数有するテーブルあるいは関係式を、ワイヤ送給速度制御部１３に備えている。
　図６は、溶接終了を指示する時点Ｐ１までの定常溶接時の溶接法が、短絡溶接の場合を示している。パルス溶接の場合と同様に、時点Ｐ１で短絡判定の場合は、正送の減速から開始する正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗを示している。ここで、時点Ｐ１は、上述のように溶接終了を指示する時点Ｐ１までの定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへ切り替わる時点である。なお、図示していないが、切り替わる時点の溶接状態がアーク判定の場合は、正送の加速から開始することも可能である。また、図５の場合と同様に、溶接終了を指示した後に溶接終了期間ｔ２が経過した時点またはワイヤ送給速度が所定のワイヤ送給速度のしきい値Ｗｆｓを下回った時点から、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替わるようにすることも可能である。
　すなわち、本実施の形態１のアーク溶接制御方法は、消耗電極である溶接ワイヤ２１と被溶接物２５との間でアークを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法である。そして、本実施の形態１のアーク溶接制御方法は、定常溶接時はワイヤ送給速度を所定の一定速度とし、溶接の終了を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。または、本実施の形態１のアーク溶接制御方法は、所定の一定速度から時間の経過と共に減速し、溶接の終了を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、ワイヤ送給速度を、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える方法としている。
　この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。これにより、大きな凹みの手直し作業である後処理をなくすあるいは低減する。また、大きな凹みが残った状態の製品を流出させることを抑制できる。
　また、ワイヤ送給速度を正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える時点において、溶接状態が短絡状態である場合には、前記正送と逆送とを繰り返す送給を逆送から開始する。または、正送と逆送とを繰り返す送給を正送の減速から開始し、前記溶接状態がアーク状態である場合には、正送と逆送とを繰り返す送給を正送の加速から開始する方法としてもよい。この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。
　また、ワイヤ送給速度の正送と逆送とを繰り返す送給を、周期的に行う方法としてもよい。この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。
　また、所定の周期と所定の振幅による周期的なワイヤ送給速度の正送と逆送とを繰り返す送給において、所定の周期および所定の振幅の少なくともいずれかは、予め設定された指令平均ワイヤ送給速度に応じて変化する方法としてもよい。この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。
　また、ワイヤ送給速度の正送と逆送とを繰り返す送給は、周期的ではなく、溶接状態が短絡状態であることを検出すると逆送の送給を行い、溶接状態がアーク状態であることを検出すると正送の送給を行う方法としてもよい。この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。
　また、定常溶接時は、パルス溶接を行う方法としてもよい。この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。
　また、定常溶接時は、短絡溶接を行う方法としてもよい。この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。
　図７は、本発明の実施の形態１におけるクレータ条件時と溶接終了時の溶接電流、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８、図９は、本発明の実施の形態１における溶接終了時の溶接電流、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７は、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から、正送と逆送を繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替わる時点が、クレータ条件を指示した時点Ｐ４とした場合の例である。
　そして、時点Ｐ４から溶接終了を指示する時点Ｐ１までがクレータ条件として設定したクレータ条件期間ｔｃである。クレータ条件期間ｔｃは、クレータ条件で設定された設定電流に応じたワイヤ送給制御の平均送給速度Ｗｆｃに基づいて、正送と逆送を繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗを行うものである。クレータ条件期間ｔｃが経過した時点であり溶接終了を指示する時点Ｐ１からは、上述の説明と同様に、図７に示すように設定電流に応じたワイヤ送給速度の平均送給速度Ｗｆｅに基づいて、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗを行うものである。
　また、溶接終了の指示の場合と同様に、クレータ条件の指示の場合も、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替わる時の溶接状態が、短絡判定の場合には正送の減速から開始する正送と逆送を繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗである。また、アーク判定の場合には正送の加速から開始する正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗとすることも可能である。
　また、図示していないが、図５の場合と同様に、クレータ条件を指示した後のある時点またはワイヤ送給速度が所定のワイヤ送給速度のしきい値を下回った時点から正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替わる制御方法も可能である。
　なお、溶接終了を指示した時点Ｐ１において、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度から正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度へと切り替えるよりも、クレータ条件を指示した時点から切り替える方が、低入熱である短絡溶接の溶接時間を長くできる。これにより、クレータ部の大きさを小さくし、凹みをなくしやすい。
　本実施の形態１では、溶接終了時を指示した時点Ｐ１またはクレータ条件を指示した時点Ｐ４から、ワイヤ送給速度を、定常溶接時の一定速度であるワイヤ送給速度Ｗｆ１から、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給速度Ｗｆｗへと切り替える制御について説明した。しかし、一般的な一定速度のワイヤ送給速度においても、パルス溶接から短絡溶接に切り替えることで、クレータ部の大きさを小さくし、凹みをなくすことはできる。しかしながら、スパッタ発生量が増加することは避けられない。その理由は、単に短絡溶接を行うだけでは、短絡開放を円滑に行うことができず、短絡周期を安定させることができない場合があるからである。
　一方、本実施の形態１では、短絡期間は逆送し、アーク期間は正送するワイヤ送給速度を用いることにより、短絡期間は逆送することにより機械的に短絡開放を行うことができる。これにより、短絡開放を円滑に行うことができ、短絡周期を安定させることができる。また、短絡を開放させるための短絡電流を小さくできるので、ワイヤ先端に余分な溶融金属を形成しなくて良い。従って、スパッタが発生する要因を少なくすることができ、スパッタの発生量を低減することができる。
　すなわち、本実施の形態１のアーク溶接制御方法は、消耗電極である溶接ワイヤ２１と被溶接物２５との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法である。そして、本実施の形態１のアーク溶接制御方法は、定常溶接時はワイヤ送給速度を所定の一定速度とする。本実施の形態１のアーク溶接制御方法は、定常溶接時よりも低い溶接電流で溶接を行うクレータ条件を指示した時点からは、ワイヤ送給速度を、所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える。または、本実施の形態１のアーク溶接制御方法は、クレータ条件を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、ワイヤ送給速度を、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える方法としている。
　この方法により、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。これにより、大きな凹みの手直し作業である後処理をなくすあるいは低減する。また、大きな凹みが残った状態の製品を流出させることを抑制できる。
　なお、本実施の形態１は、軟鋼ＭＡＧ溶接やステンレスＭＩＧ溶接、アルミＭＩＧ溶接など、全ての溶接法においても適用可能である。
　なお、本実施の形態１において、図１から図７を用いて、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給制御として、所定の周期と所定の振幅で周期的に送給する例を示した。しかし、これに限らず、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給制御として、周期的ではなく、図８に示すように、溶接状態が短絡状態になれば逆送を行い、溶接状態がアーク状態となれば正送を行うというように、溶接状態に応じて正送と逆送を行い、これを繰り返すようにしても良い。
　また、本実施の形態１において、図１から図７を用いて、周期的に正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給制御として、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給を開始する時点で、溶接状態が短絡状態であれば、正送の減速から周期的な送給を開始する例を示した。しかし、これに限らず、正送と逆送とを繰り返すワイヤ送給を開始する時点で、正送の減速から開始するのではなく、図９に示すように、逆送方向から周期的な送給を開始するようにしてもよい。
　以上のように、本発明によれば、低スパッタであり、クレータ部の大きさが小さく、凹みがないクレータ部を形成することができる。これにより、大きな凹みの手直し作業である後処理をなくすあるいは低減し、また、大きな凹みが残った状態の製品を流出させることを抑制することができる。
　従って、生産現場において、クレータ部の溶接不具合の発生を抑制でき、生産効率と溶接品質を向上することができる。
　本発明によれば、生産現場において溶接不具合の発生を抑止でき、生産効率と溶接品質を向上させることができるので、消耗電極である溶接ワイヤを連続的に送給しながら溶接を行うアーク溶接制御方法およびアーク溶接装置として産業上有用である。
　１　　入力電源
　２　　１次整流部
　３　　スイッチング部
　４　　トランス
　５　　２次整流部
　６　　ＤＣＬ
　７　　駆動部
　８　　溶接電圧検出部
　９　　溶接電流検出部
　１０　　短絡／アーク検出部
　１１　　短絡制御部
　１２　　アーク制御部
　１３　　ワイヤ送給速度制御部
　１４　　溶接電源装置
　１５　　溶接終了指示部
　１６　　クレータ条件指示部
　１７　　溶接条件設定部
　１８，１１８　　ロボット制御装置
　１９　　マニピュレータ
　２０　　ワイヤ保存部
　２１　　ワイヤ
　２２　　ワイヤ送給モータ
　２３　　チップ
　２４　　溶接アーク
　２５　　被溶接物
　２６　　溶接用トーチ

Claims (11)

  1. 消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物との間でアークを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法であって、
    定常溶接時はワイヤ送給速度を所定の一定速度とし、溶接の終了を指示した時点からは、前記ワイヤ送給速度を、前記所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える、または、前記所定の一定速度から時間の経過と共に減速し、前記溶接の終了を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、前記ワイヤ送給速度を、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替えるアーク溶接制御方法。
  2. 前記ワイヤ送給速度を前記正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える時点において、溶接状態が短絡状態である場合には、前記正送と逆送とを繰り返す送給を逆送から開始し、または、前記正送と逆送とを繰り返す送給を正送の減速から開始し、前記溶接状態がアーク状態である場合には、前記正送と逆送とを繰り返す送給を正送の加速から開始する請求項１記載のアーク溶接制御方法。
  3. 前記ワイヤ送給速度の正送と逆送とを繰り返す送給を、周期的に行う請求項１または２のいずれか１項に記載のアーク溶接制御方法。
  4. 所定の周期と所定の振幅による周期的なワイヤ送給速度の正送と逆送とを繰り返す送給において、前記所定の周期および前記所定の振幅の少なくともいずれかは、予め設定された指令平均ワイヤ送給速度に応じて変化する請求項３記載のアーク溶接制御方法。
  5. 前記ワイヤ送給速度の正送と逆送とを繰り返す送給は、周期的ではなく、前記溶接状態が短絡状態であることを検出すると逆送の送給を行い、前記溶接状態がアーク状態であることを検出すると正送の送給を行う請求項１に記載のアーク溶接制御方法。
  6. 前記定常溶接時は、パルス溶接を行う請求項１から５のいずれか１項に記載のアーク溶接制御方法。
  7. 前記定常溶接時は、短絡溶接を行う請求項１から５のいずれか１項に記載のアーク溶接制御方法。
  8. 消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法であって、
    定常溶接時はワイヤ送給速度を所定の一定速度とし、前記定常溶接時よりも低い溶接電流で溶接を行うクレータ条件を指示した時点からは、前記ワイヤ送給速度を、前記所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える、または、前記クレータ条件を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、前記ワイヤ送給速度を、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替えるアーク溶接制御方法。
  9. 消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物との間でアークの発生と短絡とを繰り返して溶接を行うアーク溶接装置であって、
    溶接出力を制御するスイッチング部と、
    前記スイッチング部を制御する駆動部と、
    溶接電流を検出する溶接電流検出部と、
    溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、
    前記溶接電圧検出部の出力および前記溶接電流検出部の出力のうちの少なくともいずれかに基づいて、溶接状態が短絡状態であるのかアーク状態であるのかを検出する短絡／アーク検出部と、
    前記短絡／アーク検出部から短絡状態であることを示す信号を受けて短絡時の溶接出力制御信号を前記駆動部に出力する短絡制御部と、
    前記短絡／アーク検出部からアーク状態であることを示す信号を受けてアーク時の溶接出力制御信号を前記駆動部に出力するアーク制御部と、
    前記短絡／アーク検出部の出力に基づいて前記ワイヤ送給速度を制御するワイヤ送給速度制御部と、
    設定電流と設定電圧を含む溶接条件を設定するための溶接条件設定部と、
    溶接の終了を指示するための溶接終了指示部と、
    溶接のクレータ処理を指示するためのクレータ条件指示部と、を備え、
    前記ワイヤ送給速度制御部は、定常溶接時は前記ワイヤ送給速度が所定の一定速度となるように制御し、溶接の終了を指示した時点からは、または、クレータ条件を指示した時点からは、前記ワイヤ送給速度を、前記所定の一定速度から正送と逆送とを繰り返す送給に切り替える、あるいは、前記溶接の終了を指示した時点からは、前記ワイヤ送給速度を、前記所定の一定速度から時間の経過と共に減速するように制御し、前記溶接の終了を指示した後の所定の時間が経過した時点からは、正送と逆送とを繰り返す送給に切り替えるアーク溶接装置。
  10. マニピュレータと前記マニピュレータの動作を制御するロボット制御装置とを含む産業用ロボットと、
    溶接電源装置と、をさらに備え、
    前記産業用ロボットは、前記溶接条件設定部と、前記溶接終了指示部と、前記クレータ条件指示部と、を含み、
    前記溶接電源装置は、前記スイッチング部と、前記駆動部と、前記溶接電流検出部と、前記溶接電圧検出部と、前記短絡／アーク検出部と、前記短絡制御部と、前記アーク制御部と、前記ワイヤ送給速度制御部を含んだ請求項９記載のアーク溶接装置。
  11. 前記溶接電源装置を、前記ロボット制御装置内に設けた請求項１０記載のアーク溶接装置。
PCT/JP2013/000177 2012-03-16 2013-01-17 アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置 WO2013136643A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380003930.6A CN103974799B (zh) 2012-03-16 2013-01-17 电弧焊接控制方法及电弧焊接装置
JP2014504647A JP5978465B2 (ja) 2012-03-16 2013-01-17 アーク溶接制御方法
EP18158040.8A EP3342521B1 (en) 2012-03-16 2013-01-17 Arc welding device
EP13761257.8A EP2826584B1 (en) 2012-03-16 2013-01-17 Arc welding control method and arc welding device
US14/220,771 US10537955B2 (en) 2012-03-16 2014-03-20 Method for controlling arc welding and arc welding device
US16/426,202 US20190275603A1 (en) 2012-03-16 2019-05-30 Method for controlling arc welding and arc welding device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-059774 2012-03-16
JP2012059774 2012-03-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/220,771 Continuation US10537955B2 (en) 2012-03-16 2014-03-20 Method for controlling arc welding and arc welding device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013136643A1 true WO2013136643A1 (ja) 2013-09-19

Family

ID=49160596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/000177 WO2013136643A1 (ja) 2012-03-16 2013-01-17 アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10537955B2 (ja)
EP (2) EP3342521B1 (ja)
JP (2) JP5978465B2 (ja)
CN (2) CN107008998B (ja)
WO (1) WO2013136643A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140339203A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Lincoln Global, Inc. Methods and systems for multi-wire surfacing
JP2016147267A (ja) * 2015-02-10 2016-08-18 株式会社ダイヘン アーク溶接制御方法
WO2018131345A1 (ja) * 2017-01-16 2018-07-19 株式会社ダイヘン 正逆送給アーク溶接のアークスタート制御方法
US11267064B2 (en) 2016-09-05 2022-03-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding control method
CN116174865A (zh) * 2022-12-30 2023-05-30 深圳市麦格米特焊接技术有限公司 熔化电极气体保护焊系统及其控制方法、控制器、介质

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3342521B1 (en) 2012-03-16 2019-08-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding device
JP5994735B2 (ja) * 2013-06-07 2016-09-21 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
US10065258B2 (en) * 2014-03-10 2018-09-04 Daihen Corporation Arc welding control method
CN106488823B (zh) * 2014-09-08 2019-02-05 株式会社达谊恒 电弧焊接控制方法
CN104439645A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 重庆瑞阳科技开发有限公司 一种焊接装置和焊接方法
JP6395644B2 (ja) * 2015-02-27 2018-09-26 株式会社神戸製鋼所 アーク溶接方法、アーク溶接装置およびアーク溶接用制御装置
US20160339533A1 (en) * 2015-05-18 2016-11-24 Abb Technology Ag Robotically controlled gas tungsten arc welder and method for operating the same
JP6754952B2 (ja) * 2015-09-03 2020-09-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 アーク溶接方法およびアーク溶接装置
EP3437778B1 (en) * 2016-03-29 2020-06-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding control method
JP6809758B2 (ja) * 2016-06-27 2021-01-06 株式会社ダイヘン アーク溶接制御方法
EP3744460B1 (en) * 2018-01-24 2024-04-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding controlling method
EP3599046A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-29 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Lichtbogenschweissverfahren mit einem abschmelzenden schweissdraht
EP3623095A1 (de) * 2018-09-17 2020-03-18 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Schweissgerät und schweissverfahren mit selbsteinstellender schweissdrahtvorschubgeschwindigkeit
CN110340491B (zh) * 2019-07-26 2021-01-01 电王精密电器(北京)有限公司 一种焊接控制方法、装置及系统
CN114746208B (zh) * 2019-12-06 2024-04-02 松下知识产权经营株式会社 补焊设备以及补焊方法
CN111037061B (zh) * 2019-12-30 2022-03-18 唐山松下产业机器有限公司 焊接设备、引弧控制装置及方法
JP7569722B2 (ja) 2021-03-17 2024-10-18 株式会社ダイヘン アーク溶接装置
CN114350994B (zh) * 2022-01-11 2022-08-05 西部新锆核材料科技有限公司 一种含铁锆合金铸锭的制备方法
CN115041769A (zh) * 2022-07-27 2022-09-13 深圳市佳士科技股份有限公司 一种焊接设备控制方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01107968A (ja) * 1987-10-20 1989-04-25 Osaka Denki Co Ltd アーク溶接におけるクレータ処理方法
JP2007275995A (ja) 2007-07-27 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶接終了制御方法及びアーク溶接機
WO2011004586A1 (ja) * 2009-07-10 2011-01-13 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
WO2011024380A1 (ja) * 2009-08-28 2011-03-03 パナソニック株式会社 アーク溶接方法およびアーク溶接装置
JP2011056589A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Panasonic Corp 溶接ロボット

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62166077A (ja) * 1986-01-14 1987-07-22 Toyota Motor Corp ア−ク溶接における溶接ワイヤ送給方法
JPH0394978A (ja) 1989-09-08 1991-04-19 Osaka Denki Co Ltd アーク溶接に於けるクレータ処理方法
JP2899730B2 (ja) * 1991-08-06 1999-06-02 石川島播磨重工業株式会社 Ｔｉｇ溶接方法
JPH09239540A (ja) * 1996-03-12 1997-09-16 Yaskawa Electric Corp ロボットコントローラ
JP2760425B2 (ja) * 1997-03-04 1998-05-28 株式会社日立製作所 産業用ロボットの溶接機制御方法
JP3175661B2 (ja) * 1997-10-01 2001-06-11 松下電器産業株式会社 アーク溶接ロボットの制御装置と制御方法
US6627850B1 (en) 1999-03-18 2003-09-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Consumable electrode type arc welding method and device therefor
JP2001001143A (ja) 1999-06-18 2001-01-09 Nkk Corp 消耗電極形アーク溶接方法
JP2004042056A (ja) * 2002-07-09 2004-02-12 Daihen Corp アークエンド制御方法
JP2004188430A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Daihen Corp アークエンド制御方法
US6909066B2 (en) * 2003-07-30 2005-06-21 Edison Welding Institute Adaptive and synergic fill welding method and apparatus
JP4461874B2 (ja) * 2004-03-30 2010-05-12 パナソニック株式会社 溶接装置
JP3841091B2 (ja) * 2004-07-08 2006-11-01 松下電器産業株式会社 消耗電極式溶接方法
JP4620519B2 (ja) * 2005-04-27 2011-01-26 株式会社ダイヘン 消耗電極アーク溶接終了制御方法
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
JP4850638B2 (ja) * 2006-09-05 2012-01-11 株式会社ダイヘン 極性切換短絡アーク溶接方法
JP5005332B2 (ja) 2006-12-20 2012-08-22 株式会社ダイヘン 消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法
FR2923167B1 (fr) * 2007-11-06 2010-03-26 Air Liquide Procede de soudage a l'arc par court-circuit avec electrode fusible
US8513568B2 (en) * 2009-06-19 2013-08-20 Panasonic Corporation Consumable electrode arc welding method and consumable electrode arc welding device
WO2011013305A1 (ja) * 2009-07-29 2011-02-03 パナソニック株式会社 アーク溶接方法およびアーク溶接装置
EP2402104B1 (en) * 2009-07-29 2018-04-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding method and arc welding apparatus
JP5626866B2 (ja) * 2010-08-20 2014-11-19 株式会社ダイヘン アーク溶接方法およびアーク溶接システム
EP3342521B1 (en) 2012-03-16 2019-08-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01107968A (ja) * 1987-10-20 1989-04-25 Osaka Denki Co Ltd アーク溶接におけるクレータ処理方法
JP2007275995A (ja) 2007-07-27 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶接終了制御方法及びアーク溶接機
WO2011004586A1 (ja) * 2009-07-10 2011-01-13 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
WO2011024380A1 (ja) * 2009-08-28 2011-03-03 パナソニック株式会社 アーク溶接方法およびアーク溶接装置
JP2011056589A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Panasonic Corp 溶接ロボット

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140339203A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Lincoln Global, Inc. Methods and systems for multi-wire surfacing
US9511440B2 (en) * 2013-05-15 2016-12-06 Lincoln Global, Inc. Methods and systems for multi-wire surfacing
JP2016147267A (ja) * 2015-02-10 2016-08-18 株式会社ダイヘン アーク溶接制御方法
US11267064B2 (en) 2016-09-05 2022-03-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Arc welding control method
WO2018131345A1 (ja) * 2017-01-16 2018-07-19 株式会社ダイヘン 正逆送給アーク溶接のアークスタート制御方法
JPWO2018131345A1 (ja) * 2017-01-16 2019-11-07 株式会社ダイヘン 正逆送給アーク溶接のアークスタート制御方法
EP3569340A4 (en) * 2017-01-16 2021-03-31 Daihen Corporation ARC START CONTROL PROCESS FOR FRONT AND REAR FEED ARC WELDING
JP7017291B2 (ja) 2017-01-16 2022-02-08 株式会社ダイヘン 正逆送給アーク溶接のアークスタート制御方法
US11364561B2 (en) 2017-01-16 2022-06-21 Daihen Corporation Arc start control method for forward and reverse feed arc welding
CN116174865A (zh) * 2022-12-30 2023-05-30 深圳市麦格米特焊接技术有限公司 熔化电极气体保护焊系统及其控制方法、控制器、介质

Also Published As

Publication number Publication date
EP2826584B1 (en) 2018-04-04
EP2826584A4 (en) 2015-12-16
US20140203003A1 (en) 2014-07-24
CN103974799B (zh) 2017-07-11
JP2016179503A (ja) 2016-10-13
CN107008998A (zh) 2017-08-04
EP3342521A1 (en) 2018-07-04
US20190275603A1 (en) 2019-09-12
JP5978465B2 (ja) 2016-08-24
JP6221076B2 (ja) 2017-11-01
EP3342521B1 (en) 2019-08-21
CN103974799A (zh) 2014-08-06
EP2826584A1 (en) 2015-01-21
US10537955B2 (en) 2020-01-21
CN107008998B (zh) 2020-03-17
JPWO2013136643A1 (ja) 2015-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6221076B2 (ja) アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
JP5278634B2 (ja) アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
JP6695030B2 (ja) アーク溶接の制御方法
WO2012032703A1 (ja) アーク溶接制御方法
WO2011004586A1 (ja) アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
JP6596669B2 (ja) アーク溶接の制御方法
WO2020067074A1 (ja) 溶接電源、溶接システム、溶接電源の制御方法及びプログラム
CN109715336B (zh) 电弧焊接装置以及电弧焊接控制方法
JP5957687B2 (ja) アーク溶接装置
JP2014237153A (ja) 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
JP5879503B2 (ja) アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
JP6948528B2 (ja) アーク溶接方法およびアーク溶接装置
JP6019380B2 (ja) アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
WO2023223739A1 (ja) 溶接ビード形状の制御方法、電源制御方法、積層造形方法、制御装置、電源装置、溶接システム、積層造形システム及びプログラム
EP4180163A1 (en) Welding or additive manufacturing system with discontinuous electrode feeding
WO2023042565A1 (ja) 溶接制御方法、溶接制御装置、溶接電源、溶接システム、プログラム、溶接方法及び付加製造方法
JP2023042642A (ja) 消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法
JP2024100004A (ja) アークスタート制御方法、アークスタート制御プログラム、電源、アークスタート制御システム、溶接方法および付加製造方法
JP2012200735A (ja) アーク溶接制御方法

Legal Events

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

Ref document number: 13761257

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014504647

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013761257

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE