JP2012130925A - アーク溶接制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流から形成される溶接電流を通電してパルスアーク溶接するアーク溶接制御方法において、ベース期間中の溶接電圧の上昇によって、複数の溶接個所の中から磁気吹きが発生した溶接個所Ps2−Pe2を判別して記憶するパルスアーク溶接によるテスト溶接を行い、実施工時に、記憶された磁気吹き発生溶接個所以外の溶接個所Ps1−Pe1、Ps3−Pe3を溶接するときは前記パルスアーク溶接によって溶接し、記憶された磁気吹き発生溶接個所Ps2−Pe2を溶接するときは溶接法をパルスアーク溶接から直流アーク溶接に自動的に切り換えて溶接を行う。直流アーク溶接は磁気吹きによるアーク切れが発生しにくいので、ビード外観を良好に保つことができる。
【選択図】 図1
Description
前記ベース期間中の溶接電圧の上昇によって、複数の溶接個所の中から磁気吹きが発生した溶接個所を判別して記憶する前記パルスアーク溶接によるテスト溶接を行い、
実施工時に、前記記憶された磁気吹き発生溶接個所以外の溶接個所を溶接するときは前記パルスアーク溶接によって溶接し、前記記憶された磁気吹き発生溶接個所を溶接するときは溶接法を前記パルスアーク溶接から直流アーク溶接に自動的に切り換えて溶接する、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法である。
ことを特徴とする請求項1記載のアーク溶接制御方法である。
図7で上述した磁気吹き対策制御を付加したパルスアーク溶接によって、第1溶接個所から第3溶接個所まで3個所の溶接を順番に行う。溶接中に磁気吹きの発生を判別した場合は、その溶接個所を記憶する。同図においては、第2溶接個所を溶接しているときに、磁気吹きの発生が判別されたとする。この第2溶接個所を、磁気吹き発生溶接個所と呼ぶことにする。したがって、同図においては、第1溶接個所では磁気吹きは発生せず、第2溶接個所では磁気吹きが発生し、第3溶接個所では磁気吹きが発生しなかったことになる。すなわち、テスト溶接では、複数の溶接個所の中から磁気吹きが発生した溶接個所を判別して記憶する動作を行っている。磁気吹き発生の判別は、上述したように、ベース電圧が基準電圧値以上に上昇したことによって行うことができる。また、ベース電圧の上昇率が基準上昇率以上になったことによって行うこともできる。磁気吹きを判別したときは、上述したように、ベース電流を増加させてアーク切れを防止するようにしている。テスト溶接であるので、ベース電流の増加を行わないようにしても良い。磁気吹き発生溶接個所は、その溶接個所を溶接している期間中に、磁気吹き発生を判別したパルス周期が基準回数以上存在したことによって判別することができる。基準回数は1〜50回程度の範囲で実験によって適正値に設定される。また、磁気吹き発生溶接個所を、その溶接個所を溶接している期間中のパルス周期の総回数に占める、磁気吹き発生を判別したパルス周期の回数の比率が、基準比率以上であることによって判別することもできる。基準比率は5〜20%程度の範囲で実験によって適正値に設定される。また、同図では、磁気吹き発生溶接個所が1つの場合であるが、複数の磁気吹き発生溶接個所が存在する場合がある。
実施工に際して、第1溶接個所は、磁気吹き発生溶接個所ではないので、図7で上述したパルスアーク溶接によって溶接が行われる。第2溶接個所は、磁気吹き発生溶接個所であるので溶接法をパルスアーク溶接から直流アーク溶接に切り換えて、溶接が行われる。ここで、直流アーク溶接とは、溶接電流がパルス波形ではなく直流波形となる通常のマグ溶接のことである。直流アーク溶接は、溶接電流平均値が臨界値未満のときは短絡移行溶接となり、以上のときはスプレー移行溶接となる。溶接法を直流アーク溶接にすると、磁気吹きによるアーク切れを防止することができる理由については、図2で後述する。第3溶接個所は、再び溶接法をパルスアーク溶接に切り換えて、溶接が行われる。したがって、溶接法は、第1溶接個所ではパルスアーク溶接となり、第2溶接個所である磁気吹き発生溶接個所では直流アーク溶接となり、第3溶接個所ではパルスアーク溶接となる。直流アーク溶接は、パルスアーク溶接に比べてスパッタ発生量が多くなる。しかし、従来技術のようにベース電流を増加させてビード外観が悪くなるよりも、スパッタが少し増える方が溶接品質に与える影響は少ない。磁気吹き発生溶接個所でない第1溶接個所及び第3溶接個所を、パルスアーク溶接によって溶接しているのは、このスパッタの増加を避けるためである。本発明では、従来技術とは異なり磁気吹きによるアークの偏向がある程度進行してからベース電流Ibを増加させるのではなく、溶接法を直流アーク溶接に自動的に切り換えることによって磁気吹きによるアーク切れを防止している。このために、ビード外観が悪くなることを抑制することができる。
1)テスト溶接モードでは、磁気吹き溶接個所信号PdをLowレベルにして出力すると共に、図1で上述したように、第1溶接開始位置Ps1に溶接トーチを移動させた時点で起動信号OnをHighレベルにして出力する。その後は、作業プログラムに従って溶接線に沿ってパルスアーク溶接を行う。この溶接中に、磁気吹き発生判別信号AdがHighレベルとなった場合は、磁気吹き発生溶接個所として記憶する。溶接トーチを第1溶接終了位置Pe1まで移動させた時点で、起動信号OnをLowレベルにして第1溶接個所の溶接を終了する。上記の動作を、第2及び第3溶接個所についても同様に行って溶接する。
2)実施工溶接モードでは、図1で上述したように、第1溶接開始位置Ps1に溶接トーチを移動させた時点で、磁気吹き発生溶接個所信号PdをLowレベルにして出力すると共に、起動信号OnをHighレベルにして出力する。その後は、作業プログラムに従って溶接線に沿ってパルスアーク溶接を行う。溶接トーチを第1溶接終了位置Pe1まで移動させた時点で、起動信号OnをLowレベルにして第1溶接個所の溶接を終了する。次に、第2溶接開始位置Ps2に溶接トーチを移動させた時点で、磁気吹き発生溶接個所信号PdをHighレベルにして出力すると共に、起動信号OnをHighレベルにして出力する。その後は、作業プログラムに従って溶接線に沿って直流アーク溶接を行う。溶接トーチを第2溶接終了位置Pe2まで移動させた時点で、起動信号OnをLowレベルにして第2溶接個所の溶接を終了する。次に、第3溶接開始位置Ps3に溶接トーチを移動させた時点で、磁気吹き発生溶接個所信号PdをLowレベルにして出力すると共に、起動信号OnをHighレベルにして出力する。その後は、作業プログラムに従って溶接線に沿ってパルスアーク溶接を行う。溶接トーチを第3溶接終了位置Pe3まで移動させた時点で、起動信号OnをLowレベルにして第3溶接個所の溶接を終了する。
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
AD 磁気吹き発生判別回路
Ad 磁気吹き発生判別信号
Dv 駆動信号
Ea 誤差増幅信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
EV 電圧誤差増幅回路
Ev 電圧誤差増幅信号
Iav 溶接電流平均値
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
Ip ピーク電流
IPR ピーク電流設定回路
Ipr ピーク電流設定信号
Isw 電流切換設定信号
Iw 溶接電流
MC 電源主回路
On 起動信号
Pd 磁気吹き発生溶接個所信号
Pe1 第1溶接終了位置
Pe2 第2溶接終了位置
Pe3 第3溶接終了位置
PS 溶接電源
Ps1 第1溶接開始位置
Ps2 第2溶接開始位置
Ps3 第3溶接開始位置
RC ロボット制御装置
SW 切換回路
SWC 外部特性切換回路
Tb ベース期間
Tf パルス周期(信号)
Tp ピーク期間
TPR ピーク期間設定回路
Tpr ピーク期間設定信号
TTP ピーク期間タイマ回路
Ttp ピーク期間信号
VAV 電圧平均化回路
Vav 溶接電圧平均値/電圧平均信号
Vb ベース電圧
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VF V/Fコンバータ
Vp ピーク電圧
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
Vt 基準電圧値
Vt1 第1基準電圧値
Vt2 第2基準電圧値
Vw 溶接電圧
WL リアクトル
Claims (2)
- 溶接ワイヤを送給すると共に、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流から形成される溶接電流を通電するパルスアーク溶接によって溶接するアーク溶接制御方法において、
前記ベース期間中の溶接電圧の上昇によって、複数の溶接個所の中から磁気吹きが発生した溶接個所を判別して記憶する前記パルスアーク溶接によるテスト溶接を行い、
実施工時に、前記記憶された磁気吹き発生溶接個所以外の溶接個所を溶接するときは前記パルスアーク溶接によって溶接し、前記記憶された磁気吹き発生溶接個所を溶接するときは溶接法を前記パルスアーク溶接から直流アーク溶接に自動的に切り換えて溶接する、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法。 - 前記直流アーク溶接が短絡移行溶接である、
ことを特徴とする請求項1記載のアーク溶接制御方法。
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JP2000000670A (ja) * | 1998-06-17 | 2000-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 消耗電極式パルスアーク溶接方法 |
JP2001300728A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-10-30 | Hitachi Ltd | 自動溶接方法 |
JP2010167489A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-08-05 | Daihen Corp | 2ワイヤ溶接制御方法 |
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2010
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