JP2000153358A - 自動溶接のスタート制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動溶接を中断することなく確実に、アーク
を発生させることができ、作業効率の向上を図り得る自
動溶接のスタート制御方法を提供する。 【解決手段】 トーチスイッチ５をオンにする前に、先
ず、溶接ワイヤ６と母材７との間にタッチ電圧を印加し
た状態で、溶接トーチ３全体を所要量だけ下降させて溶
接ワイヤ６の先端を母材７に接触させ、タッチ電圧検知
器１９によってタッチ電圧を監視し、該タッチ電圧がゼ
ロにならなかった場合には、その位置にスラグがあると
判断して、溶接トーチ３全体を元の開始高さまで上昇さ
せ、且つ溶接トーチ３全体を所要量だけ前進させ、タッ
チ電圧がゼロになるまで同様の操作を繰り返し、タッチ
電圧がゼロになった位置で、溶接トーチ３全体を元の高
さまで上昇させ、従来と同様にアークスタートを行うよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動溶接のスター
ト制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＭＡＧ溶接やＭＩＧ溶接等の自
動溶接装置は、図３に示される如く、制御盤１と、該制
御盤１からの指令に基づいて制御される溶接機２と、該
溶接機２に接続された溶接トーチ３、ワイヤ送給装置
４、トーチ上下駆動装置１４及びトーチ前後駆動装置１
５とを備えてなる構成を有している。

【０００３】前記溶接機２は、制御盤１からの指令に基
づいてオン・オフされるトーチスイッチ５と、該トーチ
スイッチ５がオンになった場合に溶接トーチ３の溶接ワ
イヤ６先端と母材７との間にアークを発生させ溶接電流
を流すと共にそれと連動してワイヤ送給装置４へ電流を
供給する溶接電源８と、前記制御盤１からの指令に基づ
いてワイヤ送給装置４に対し溶接ワイヤ６の送給指令を
与えるワイヤ送給指令器９と、前記トーチスイッチ５が
オンになった場合に溶接電流が流れているか否かを検出
する電流検知器１０と、前記制御盤１からの指令に基づ
いてトーチ上下駆動装置１４に対し溶接トーチ３の上下
方向（母材７に対し近接・離反する方向）への移動指令
を与えるトーチ上下移動指令器１６と、前記制御盤１か
らの指令に基づいてトーチ前後駆動装置１５に対し溶接
トーチ３の前後方向（母材７に沿って進行する方向）へ
の移動指令を与えるトーチ前後移動指令器１７とを備え
ている。

【０００４】尚、図３中、１１は溶接トーチ３の先端側
に取り付けられ不活性ガス等のシールドガスを吹き出す
ためのガスノズル、１２はワイヤ送給装置４から送給さ
れる溶接ワイヤ６を溶接トーチ３の先端側から繰り出す
ためのコンタクトチップ、１３は母材７の継手部表面に
形成される溶接ビードを表わしている。

【０００５】図３に示される如き自動溶接装置において
は、ワイヤ送給装置４の作動により溶接ワイヤ６を送り
出してその先端を母材７に接触させ、アークスタートを
行い、ガスノズル１１から不活性ガス等のシールドガス
を母材７の継手部表面に吹き付けた状態で、コンタクト
チップ１２先端から溶接ワイヤ６を繰り出しつつ、トー
チ上下駆動装置１４の作動によって溶接トーチ３を所定
高さ位置に保持し且つトーチ前後駆動装置１５の作動に
よって溶接トーチ３を所要方向へ移動させることによ
り、母材７の継手部表面に溶接ビード１３を形成し、自
動溶接を行うようになっている。

【０００６】尚、アークスタート時には、図４に示され
るように、制御盤１から溶接機２へ、トーチスイッチ５
をオンにする指令が出力されると共に、溶接電流値を所
定の値に設定するための溶接電流値指令電圧（ａＶ）が
印加され、更に前記制御盤１から溶接機２のワイヤ送給
指令器９を介してワイヤ送給装置４へ、溶接ワイヤ６を
所要量だけ送り出す指令が出力され、これにより、アー
クが発生して溶接電流が流れた場合には、溶接機２の電
流検知器１０から制御盤１へ溶接電流検知信号がオンと
して出力され、そのまま溶接が続行されるようになって
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の如き
自動溶接装置によって自動溶接を行う際に、溶接ビード
１３を複数層積層させるような場合には、溶接トーチ３
をスタート地点から終点まで移動させることにより初層
の自動溶接を行った後、終点位置から再度アークを点弧
させ、溶接トーチ３をスタート地点まで戻すことによ
り、次層の溶接ビード１３を形成し、以下、同様の操作
を繰り返すか、或いは、溶接トーチ３をスタート地点か
ら終点まで移動させることにより初層の自動溶接を行っ
た後、一旦、溶接トーチ３をスタート地点まで戻し、ス
タート地点で再度アークを点弧させ、初層の場合と同じ
方向へ溶接トーチ３を移動させることにより、次層の溶
接ビード１３を形成し、以下、同様の操作を繰り返すこ
とが行われる。

【０００８】しかしながら、溶接ビード１３の表面には
非金属物質であるスラグが付着しているため、次層の自
動溶接の際に、前述の如く、終点位置或いは最初のスタ
ート地点で再度アークを点弧させようとしても、スラグ
によって電流が流れず、アークが発生しなくなってしま
うことがあった。

【０００９】このように、アークが発生せず溶接電流が
流れなかった場合には、図４に示される如く、前記溶接
機２の電流検知器１０から制御盤１へ溶接電流検知信号
がオンではなくオフとして出力され、非常停止がかけら
れると共に、アラームが出され、作業員がワイヤブラシ
等を使って溶接ビード１３の表面に付着したスラグを除
去していたが、このように、作業員がワイヤブラシ等を
使って溶接ビード１３の表面に付着したスラグを除去す
るのでは、自動溶接が中断され、作業効率の低下につな
がると共に、自動溶接装置の稼動領域内に人が入ること
は好ましくなかった。

【００１０】本発明は、斯かる実情に鑑み、自動溶接を
中断することなく確実に、アークを発生させることがで
き、作業効率の向上を図り得る自動溶接のスタート制御
方法を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、トーチスイッ
チをオンにすると共に、溶接電流値を設定し、溶接ワイ
ヤを送り出してその先端を母材に接触させ、アークスタ
ートを行う自動溶接のスタート制御方法において、トー
チスイッチをオンにする前に、タッチ電源回路を閉じ溶
接ワイヤと母材との間にタッチ電圧を印加した状態で、
溶接トーチ全体を母材に近接させて溶接ワイヤの先端を
母材に接触させ、タッチ電圧を監視し、該タッチ電圧が
ゼロにならなかった場合には、溶接トーチ全体を母材か
ら所要量だけ離反させ且つ母材に沿って所要量だけ移動
させ、タッチ電圧がゼロになるまで同様の操作を繰り返
し、タッチ電圧がゼロになった位置で溶接トーチ全体を
母材から所要量だけ離反させタッチ電源回路を開いた後
アークスタートを行うことを特徴とする自動溶接のスタ
ート制御方法にかかるものである。

【００１２】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１３】例えば、初層の自動溶接が行われた後、次
層の自動溶接を行うために、終点位置或いは最初のスタ
ート地点で再度アークを点弧させる際には、トーチスイ
ッチをオンにする前に、先ず、溶接ワイヤと母材との間
にタッチ電圧が印加された状態で、溶接トーチ全体が母
材に近接して溶接ワイヤの先端が母材に接触する。

【００１４】このとき、タッチ電圧が監視されており、
該タッチ電圧がゼロにならなかった場合には、その位置
にスラグがあると判断されて、溶接トーチ全体が母材か
ら所要量だけ離反し且つ母材に沿って所要量だけ移動
し、タッチ電圧がゼロになるまで同様の操作が繰り返さ
れ、タッチ電圧がゼロになった位置で溶接トーチ全体が
母材から所要量だけ離反し、アークスタートが行われ
る。

【００１５】一般に、スラグは、溶接ビードの表面全体
を覆っているわけではなく、ある間隔で点在しているた
め、たとえ終点位置或いは最初のスタート地点にスラグ
が存在していたとしても、前述の如く、溶接トーチの位
置を母材に沿って所要量ずつ移動させて行けば、スラグ
が存在していない位置に到達し、その位置でアークスタ
ートを行えば、アークが確実に発生するようになる。

【００１６】この結果、従来のように作業員がワイヤブ
ラシ等を使って溶接ビードの表面に付着したスラグを除
去するために自動溶接装置の稼動領域内に入る必要もな
くなり、自動溶接が中断されず、作業効率も向上するこ
ととなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１８】図１及び図２は本発明を実施する形態の一
例であって、図中、図３及び図４と同一の符号を付した
部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３及び
図４に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴
とするところは、図１及び図２に示す如く、溶接ワイヤ
６と母材７との間にタッチ電圧（Ｖ）を印加するタッチ
電源１８を溶接電源８とは別に設けると共に、タッチ電
源１８の回路の開閉を行うタッチ電源回路開閉スイッチ
２０を設け、タッチ電圧がゼロ（Ｖ＝０）になったか否
かを検出するタッチ電圧検知器１９を設け、トーチスイ
ッチ５をオンにする前に、先ず、制御盤１からタッチ電
源１８へタッチ電圧印加指令を出力し、タッチ電源回路
開閉スイッチ２０を閉じ溶接ワイヤ６と母材７との間に
タッチ電圧を印加した状態で、制御盤１からトーチ上下
駆動装置１４へ溶接トーチ３の下降駆動指令を出力し、
溶接トーチ３全体を所要量Δｈだけ下降させて（母材７
に近接させて）溶接ワイヤ６の先端を母材７に接触さ
せ、タッチ電圧検知器１９によってタッチ電圧を監視
し、該タッチ電圧がゼロにならなかった場合には、その
位置にスラグがあると判断して、制御盤１からトーチ上
下駆動装置１４へ溶接トーチ３の上昇駆動指令を出力
し、溶接トーチ３全体を元の開始高さまで上昇させ（母
材７から所要量Δｈだけ離反させ）、且つ制御盤１から
トーチ前後駆動装置１５へ溶接トーチ３の前進駆動指令
を出力し、溶接トーチ３全体を所要量だけ前進させ（母
材７に沿って所要量だけ移動させ）、タッチ電圧がゼロ
になるまで同様の操作を繰り返し、タッチ電圧がゼロに
なった位置で、制御盤１からトーチ上下駆動装置１４へ
溶接トーチ３の上昇駆動指令を出力し、溶接トーチ３全
体を元の高さまで上昇させ（母材７から所要量Δｈだけ
離反させ）、タッチ電源回路開閉スイッチ２０を開いた
後従来と同様にアークスタートを行うようにした点にあ
る。

【００１９】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２０】例えば、初層の自動溶接が行われた後、次
層の自動溶接を行うために、終点位置或いは最初のスタ
ート地点で再度アークを点弧させる際には、トーチスイ
ッチ５をオンにする前に、先ず、制御盤１からタッチ電
源１８へタッチ電圧印加指令が出力され、タッチ電源回
路開閉スイッチ２０に回路閉指令が出力され、溶接ワイ
ヤ６と母材７との間にタッチ電圧が印加された状態で、
制御盤１からトーチ上下駆動装置１４へ溶接トーチ３の
下降駆動指令が出力され、溶接トーチ３全体が所要量Δ
ｈだけ下降して（母材７に近接して）溶接ワイヤ６の先
端が母材７に接触する。

【００２１】このとき、タッチ電圧検知器１９によって
タッチ電圧が監視されており、該タッチ電圧がゼロにな
らなかった場合には、その位置にスラグがあると判断さ
れて、制御盤１からトーチ上下駆動装置１４へ溶接トー
チ３の上昇駆動指令が出力され、溶接トーチ３全体が元
の開始高さまで上昇し（母材７から所要量Δｈだけ離反
し）、且つ制御盤１からトーチ前後駆動装置１５へ溶接
トーチ３の前進駆動指令が出力され、溶接トーチ３全体
が所要量だけ前進し（母材７に沿って所要量だけ移動
し）、タッチ電圧がゼロになるまで同様の操作が繰り返
され、タッチ電圧がゼロになった位置で、制御盤１から
トーチ上下駆動装置１４へ溶接トーチ３の上昇駆動指令
が出力され、溶接トーチ３全体が元の高さまで上昇し
（母材７から所要量Δｈだけ離反し）、タッチ電源回路
開閉スイッチ２０に回路開指令が出力され、従来と同様
にアークスタートが行われる。

【００２２】一般に、スラグは、溶接ビード１３の表面
全体を覆っているわけではなく、ある間隔で点在してい
るため、たとえ終点位置或いは最初のスタート地点にス
ラグが存在していたとしても、前述の如く、溶接トーチ
３の位置を母材７に沿って所要量ずつ移動させて行け
ば、スラグが存在していない位置に到達し、その位置で
アークスタートを行えば、アークが確実に発生するよう
になる。

【００２３】この結果、従来のように作業員がワイヤブ
ラシ等を使って溶接ビード１３の表面に付着したスラグ
を除去するために自動溶接装置の稼動領域内に入る必要
もなくなり、自動溶接が中断されず、作業効率も向上す
ることとなる。

【００２４】こうして、自動溶接を中断することなく確
実に、アークを発生させることができ、作業効率の向上
を図り得る。

【００２５】尚、本発明の自動溶接のスタート制御方法
は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の自動溶接
のスタート制御方法によれば、自動溶接を中断すること
なく確実に、アークを発生させることができ、作業効率
の向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図であ
る。

【図２】本発明を実施する形態の一例のフローチャート
である。

【図３】従来例の概要構成図である。

【図４】従来例のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 制御盤 ２ 溶接機 ３ 溶接トーチ ５ トーチスイッチ ６ 溶接ワイヤ ７ 母材 ８ 溶接電源 １３ 溶接ビード １４ トーチ上下駆動装置 １５ トーチ前後駆動装置 １６ トーチ上下移動指令器 １７ トーチ前後移動指令器 １８ タッチ電源 １９ タッチ電圧検知器 ２０ タッチ電源回路開閉スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 隆 兵庫県相生市相生5292番地 石川島播磨重 工業株式会社相生工場内 (72)発明者 金治 政彦 兵庫県相生市相生5292番地 石川島播磨重 工業株式会社相生工場内 (72)発明者 嶋田 善行 兵庫県相生市相生5292番地 石川島播磨重 工業株式会社相生工場内 Ｆターム(参考） 4E082 EA02 EB01 EC01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トーチスイッチをオンにすると共に、溶
   接電流値を設定し、溶接ワイヤを送り出してその先端を
   母材に接触させ、アークスタートを行う自動溶接のスタ
   ート制御方法において、 トーチスイッチをオンにする前に、タッチ電源回路を閉
   じ溶接ワイヤと母材との間にタッチ電圧を印加した状態
   で、溶接トーチ全体を母材に近接させて溶接ワイヤの先
   端を母材に接触させ、タッチ電圧を監視し、該タッチ電
   圧がゼロにならなかった場合には、溶接トーチ全体を母
   材から所要量だけ離反させ且つ母材に沿って所要量だけ
   移動させ、タッチ電圧がゼロになるまで同様の操作を繰
   り返し、タッチ電圧がゼロになった位置で溶接トーチ全
   体を母材から所要量だけ離反させタッチ電源回路を開い
   た後アークスタートを行うことを特徴とする自動溶接の
   スタート制御方法。