JP2013154381A - Arc welding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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装置に関するものである。 The present invention relates to an arc welding apparatus that performs welding while continuously feeding a welding wire as a consumable electrode.
短絡とアークを繰り返して溶接が実施されるアーク溶接において、溶接電流や溶接電圧を検出して溶接性の良否を判定する溶接性判定方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 In arc welding in which welding is performed by repeating short-circuiting and arcing, a weldability determination method is known in which welding current and welding voltage are detected to determine the quality of weldability (see, for example, Patent Document 1).
図１３は、従来のアーク溶接の溶接性判定方法を説明するための溶接電圧と溶接電流の波形を示す図である。一般的に、ＣＯ２溶接やＭＡＧ溶接では、短絡とアークを繰り返して溶接が行われる。図１３は、その時の溶接電圧波形と溶接電流波形を示したものである。図１３において、Ｔｓは短絡時間、Ｔａはアーク時間、Ｔは短絡から次の短絡までの１周期、Ｉｓ．ａｖｅは短絡平均電流、Ｉａ．ａｖｅはアーク平均電流を示す。なお、短絡平均電流Ｉｓ．ａｖｅとアーク平均電流Ｉａ．ａｖｅは、それぞれ、短絡時間Ｔｓおよびアーク時間Ｔａの電流を矩形波に置き換えた場合の値である。このように、短絡とアークを繰り返す溶接の溶接性は、アーク状態の均一性、アーク切れの発生の程度、アークの燃え上り度を総合して判定される。 FIG. 13 is a diagram illustrating waveforms of a welding voltage and a welding current for explaining a conventional arc weldability determination method. In general, in CO2 welding or MAG welding, welding is performed by repeating a short circuit and an arc. FIG. 13 shows the welding voltage waveform and the welding current waveform at that time. In FIG. 13, Ts is a short circuit time, Ta is an arc time, T is one cycle from a short circuit to the next short circuit, Is. ave is the short-circuit average current, Ia. ave represents the arc average current. The short-circuit average current Is. ave and arc average current Ia. “ave” is a value when the current of the short circuit time Ts and the arc time Ta is replaced with a rectangular wave, respectively. As described above, the weldability of the welding that repeats the short circuit and the arc is determined by comprehensively determining the uniformity of the arc state, the degree of occurrence of arc breakage, and the degree of arc burn-up.
ＣＯ２溶接等に使用される溶接電源は定電圧特性電源であり、出力電圧は制御されている。しかし、出力電流や短絡の時間やアークの時間は、ワイヤ送給量等に応じて電源特性・アーク特性の自己制御作用によって決められるものであり、制御対象因子ではない。但し、電流値や短絡の時間やアークの時間は、アーク状態と密接な関係があり、これらの値の変動は、アーク状態の変動や均一性に大きな影響を与える。すなわち、アーク状態の均一性は短絡時間Ｔｓ、アーク時間Ｔａ、短絡平均電流Ｉｓ．ａｖｅおよびアーク平均電流Ｉａ．ａｖｅのバラツキ具合に関係し、簡便法として標準偏差を用いて表わすことができる。これら４個の因子のうち、どれか１つでもバラツキ標準偏差が大きくなれば、アーク状態の均一性は悪くなる。従って、４個の因子は直列結合と考えられ、アークの均一性Ｗａｒｃは下記のように表わすことができる。 A welding power source used for CO2 welding or the like is a constant voltage characteristic power source, and an output voltage is controlled. However, the output current, the short circuit time, and the arc time are determined by the self-control action of the power supply characteristics and arc characteristics according to the wire feed amount and the like, and are not controlled objects. However, the current value, the short circuit time, and the arc time are closely related to the arc state, and fluctuations in these values greatly affect the fluctuation and uniformity of the arc state. That is, the uniformity of the arc state is short circuit time Ts, arc time Ta, short circuit average current Is. ave and arc average current Ia. It relates to the degree of ave variation and can be expressed using standard deviation as a simple method. If any one of these four factors increases the variation standard deviation, the uniformity of the arc state becomes worse. Thus, the four factors are considered to be in series, and the arc uniformity Warc can be expressed as:
Ｗａｒｃ＝σＴＳ・σＴａ・σＩｓ．ａｖｅ・σＩａ．ａｖｅ
ここで、σＴＳ・σＴａ・σＩｓ．ａｖｅ・σＩａ．ａｖｅは、それぞれ、短絡時間Ｔｓ，アーク時間Ｔａ，短絡平均電流Ｉｓ．ａｖｅ，アーク平均電流Ｉａ．ａｖｅの標準偏差である。なお、アークから短絡への移行時や、短絡からアークへの移行時には、溶接電圧は、図１３に示すように急変する。従って、短絡とアークの判別は、所定の電圧Ｖｊ（一般に１０Ｖ〜２０Ｖ程度）より電圧値が高いか低いかで判別することができる。
Warc = σTS · σTa · σIs. ave · σIa. ave
Here, σTS · σTa · σIs. ave · σIa. ave is a short circuit time Ts, an arc time Ta, a short circuit average current Is. ave, arc average current Ia. The standard deviation of ave. Note that the welding voltage changes suddenly as shown in FIG. 13 during the transition from the arc to the short circuit or during the transition from the short circuit to the arc. Therefore, the short circuit and the arc can be determined based on whether the voltage value is higher or lower than a predetermined voltage Vj (generally about 10V to 20V).
上記従来の短絡溶接の溶接性判定方法は、溶接電流や溶接電圧の溶接波形から溶接性を判定する方法であり、判定はするものの、溶接不具合に対しての解決方法や対処方法については記載されていない。 The conventional short-circuit welding weldability determination method is a method for determining weldability from a welding waveform of a welding current or a welding voltage, and although it is determined, a solution and a countermeasure for a welding failure are described. Not.
なお、溶接性の判定結果によっては、例えば溶接を行っているロボットを停止する必要があるなど、生産効率を考えると、溶接不具合が発生してからの対応では手遅れであり、予め対処できることが必要である。 Depending on the result of the weldability determination, considering the production efficiency, for example, it is necessary to stop the robot that performs the welding, it is too late to deal with the occurrence of a welding failure, and it is necessary to be able to deal with it in advance. It is.
しかしながら、溶接作業者は、溶接不具合に対して、設定電流や設定電圧等の溶接条件や短絡溶接時の短絡電流増加傾きやパルス溶接時のピーク電流やベース電流等の微調整パラメータが沢山ある中で、どのように対応したらよいかわからないということが昨今の課題である。 However, there are many fine adjustment parameters such as welding conditions such as set current and set voltage, increasing slope of short-circuit current during short-circuit welding, peak current and base current during pulse welding, etc. for welding failure. And nowadays, the challenge is not knowing how to deal with it.
そこで、本発明では、溶接波形から特定できるものに限るが、溶接波形から溶接不具合の予兆を把握し、溶接不具合に対処するための解決方法の提案を、ロボットや溶接装置などに設けられた表示部に表示し、溶接作業者に対して視認可能とする。そして、溶接不具合の予兆の検出時に、解決方法の提案を溶接作業者に対してメッセージで表示することで、溶接作業者に課題解決を促し、溶接不具合が発生する前に対処することが可能となる。 Therefore, the present invention is limited to those that can be identified from the welding waveform, but the indication provided on the robot or the welding apparatus, etc., provides a solution proposal for grasping the sign of the welding failure from the welding waveform and dealing with the welding failure. And is visible to the welding operator. And, when a sign of a welding failure is detected, a solution proposal is displayed in a message to the welding operator, so that it is possible to prompt the welding worker to solve the problem and take action before the welding failure occurs Become.
上記課題を解決するために、本発明のアーク溶接装置は、消耗電極である溶接用の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装置であって、溶接出力を制御するスイッチング部と、溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、溶接電流を検出する溶接電流検出部と、前記溶接電圧検出部の出力および／または前記溶接電流検出部の出力に基づいて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、前記短絡状態であるときの溶接出力制御信号を出力する短絡制御部と、前記アーク状態であるときの溶接出力制御信号を出力するアーク制御部と、前記短絡制御部または前記アーク制御部からの信号に基づいて前記スイッチング部を制御する駆動部と、前記溶接電圧検出部が検出した溶接電圧および／または前記溶接電流検出部が検出した溶接電流に基づいて短絡期間またはアーク期間における溶接不具合を検出する溶接不具合検出部と、前記溶接不具合と前記溶接不具合を解決するための解決方法とを対応付けて記憶している溶接不具合解決データ格納部と、前記溶接不具合の内容と前記解決方法を表示するための表示部とを備え、前記短絡期間および／または前記アーク期間の溶接電流または溶接電圧をリアルタイムに監視し、溶接中の溶接電流および／または溶接電圧に基づいて特定される溶接不具合の発生前の予兆を検出し、前記予兆を検出すると前記溶接不具合の予兆の内容を表示すると共に前記溶接不具合の解決方法を表示するものである。 In order to solve the above problems, an arc welding apparatus according to the present invention is an arc welding apparatus that performs welding by generating an arc between a welding wire that is a consumable electrode and an object to be welded. A switching unit for controlling, a welding voltage detection unit for detecting a welding voltage, a welding current detection unit for detecting a welding current, and an output of the welding voltage detection unit and / or a short circuit state based on the output of the welding current detection unit A short-circuit arc detector that detects whether the arc is in an arc state, a short-circuit controller that outputs a welding output control signal in the short-circuit state, and a welding output control signal in the arc state An arc control unit, a drive unit for controlling the switching unit based on a signal from the short-circuit control unit or the arc control unit, a welding voltage detected by the welding voltage detection unit, and Alternatively, a welding failure detection unit that detects a welding failure in a short-circuit period or an arc period based on a welding current detected by the welding current detection unit, and a solution for solving the welding failure and the welding failure are associated with each other. A stored welding failure solution data storage unit; and a display unit for displaying the content of the welding failure and the solution method, and the welding current or welding voltage in the short-circuit period and / or the arc period in real time. Monitoring and detecting a sign of a pre-occurrence of a welding failure identified based on a welding current and / or welding voltage during welding, and when detecting the sign, displays the content of the sign of the welding failure and Display the solution.
また、本発明のアーク溶接装置は、上記に加えて、消耗電極である溶接用の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、短絡溶接による溶接開始時から溶接終了の全溶接期間において、短絡期間が所定時間継続した場合には、ワイヤがはじけ飛びアーク切れが発生する予兆であると検出し、表示部にアーク切れの予兆であることを表示すると共に、解決方法として、設定されている溶接電圧を高くするまたは設定されている前記短絡期間中の溶接電流の単位時間当りの変化量である短絡電流の傾きを大きくすることを表示するものである。 In addition to the above, 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 an object to be welded, If the short-circuiting period continues for a predetermined time during the entire welding period from the start of welding by short-circuit welding to the end of welding, it is detected that the wire has popped off and an arc breakage has occurred, and the display section shows an arc breakage sign. In addition to displaying the fact that the welding voltage is set high or the slope of the short-circuit current, which is the amount of change per unit time of the welding current during the short-circuiting period, is increased as a solution. To display.
また、本発明のアーク溶接装置は、上記に加えて、消耗電極である溶接用の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、短絡溶接による溶接開始時から溶接終了の全溶接期間において、各短絡周期が溶接中の短絡周期の平均である平均周期に対して所定以上の差が生じた場合には、短絡周期不安定の予兆であると検出し、表示部に短絡周期不安定の予兆であることを表示すると共に、解決方法として、設定されている溶接電圧を高くするまたは設定されている前記短絡期間中の溶接電流の単位時間当りの変化量である短絡電流の傾きを大きくすることを表示するものである。 In addition to the above, 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 an object to be welded, In the entire welding period from the start of welding by short-circuit welding to the end of welding, if there is a difference of more than a predetermined value with respect to the average cycle, which is the average of the short-circuit cycle during welding, a sign of unstable short-circuit cycle And the display unit displays a sign that the short circuit period is unstable, and as a solution, the welding voltage is set higher or the welding current unit during the short circuit period is set. This indicates that the slope of the short-circuit current, which is the amount of change per time, is increased.
また、本発明のアーク溶接装置は、上記に加えて、短絡電流の傾きとして、第１の短絡電流増加傾きと、前記第１の短絡電流増加傾きに続く第２の短絡電流増加傾きを有し、さらに、前記第１の短絡電流増加傾きから前記第２の短絡電流増加傾きに変わる時点の電流値である屈曲点を有し、解決方法として、前記第１の短絡電流増加傾きおよび前記第２の短絡電流増加傾きの傾きを大きくすることと、前記屈曲点を大きくすることを表示部に表示するものである。 In addition to the above, the arc welding apparatus of the present invention has a first short-circuit current increasing slope and a second short-circuit current increasing slope following the first short-circuit current increasing slope as the slope of the short-circuit current. And a bending point that is a current value at the time of changing from the first short-circuit current increase slope to the second short-circuit current increase slope, and as a solution, the first short-circuit current increase slope and the second short-circuit current The display section displays that the inclination of the increase in the short-circuit current is increased and the bending point is increased.
また、本発明のアーク溶接装置は、上記に加えて、消耗電極である溶接用のワイヤと被溶接物との間にアークを発生させるパルス溶接を行うアーク溶接装置であって、前記パルス溶接による溶接開始時から溶接終了の全溶接期間において、ベース電流期間の溶接電圧がベース期間の溶接電圧しきい値以上に上昇したことを検出した場合は、磁気吹きの予兆であると検出し、表示部に磁気吹きの予兆であることを表示すると共に、解決方法として、設定されている溶接電圧を低くするまたは設定されているベース電流を高くすることを表示するものである。 In addition to the above, the arc welding apparatus of the present invention is an arc welding apparatus that performs pulse welding for generating an arc between a welding wire that is a consumable electrode and an object to be welded. When it is detected that the welding voltage in the base current period has risen above the welding voltage threshold value in the base period during the entire welding period from the start of welding to the end of welding, it is detected as a sign of magnetic blowing and the display unit Is displayed as a sign of magnetic blow and, as a solution, displays that the set welding voltage is lowered or the set base current is raised.
また、本発明のアーク溶接装置は、上記に加えて、溶接不具合検出部が検出した溶接不具合の予兆または溶接不具合の発生の内容と、溶接不具合解決データ格納部に基づいて決定された前記溶接不具合の解決方法とを表示し、溶接条件を解決方法として表示された溶接条件に変更することに、溶接作業者が前記変更の可否を選択するための選択部を操作して合意すると、溶接不具合の解決方法としての溶接条件が、短絡制御部またはアーク制御部に自動的に記憶され、変更された溶接条件に基づいて溶接を行うものである。 Further, in addition to the above, the arc welding apparatus of the present invention is also provided with the welding failure determined based on the sign of the welding failure detected by the welding failure detection unit or the content of the occurrence of the welding failure and the welding failure solution data storage unit. When the welding operator operates and agrees with the selection unit for selecting whether or not to change the welding condition, the welding condition is changed to the welding condition displayed as the solving method. The welding conditions as a solution are automatically stored in the short-circuit control unit or the arc control unit, and welding is performed based on the changed welding conditions.
以上のように、本発明によれば、溶接状況を溶接電流や溶接電圧に基づいて監視することで、アーク切れや磁気吹きなどの溶接不具合の予兆を把握し、予兆を把握した時点で対処するための解決方法を表示部に表示することで、溶接不具合が発生する前に対処を促すことができる。 As described above, according to the present invention, the welding situation is monitored based on the welding current and the welding voltage, so that a sign of a welding failure such as an arc break or a magnetic blow is grasped and dealt with when the sign is grasped. By displaying the solution for this on the display unit, it is possible to prompt a countermeasure before a welding failure occurs.
従って、生産現場において溶接不具合の発生を抑制でき、溶接不良率の低減や溶接不具合発生によるロボットの停止（チョコ停ともいう）を低減でき、生産効率を向上させることができる。 Therefore, it is possible to suppress the occurrence of welding defects at the production site, reduce the welding failure rate, and reduce the stop of the robot (also referred to as a choke stop) due to the occurrence of welding defects, thereby improving the production efficiency.
以下、本発明の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
（実施の形態１）
本実施の形態１のアーク溶接装置について、図１を用いて説明する。
(Embodiment 1)
The arc welding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図１に示すアーク溶接装置は、入力電源１から入力した電力を整流する１次整流部２と、１次整流部２の出力を交流に変換するスイッチング部３と、スイッチング部３の出力を変圧するトランス４と、トランス４の出力を整流する２次整流部５およびＤＣＬ６と、スイッチング部３を制御する駆動部７と、溶接電圧を検出する溶接電圧検出部８と、溶接電流を検出する溶接電流検出部９と、溶接電圧検出部８の出力および／または溶接電流検出部９の出力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１０と、短絡状態である場合の溶接出力制御を行う短絡制御部１１と、アーク状態である場合の溶接出力制御を行うアーク制御部１２を備えている。
The arc welding apparatus shown in FIG. 1 includes a
また、消耗電極である溶接用のワイヤ１７は、ワイヤ送給モータ２１により送給される。ワイヤ１７は、図示しない溶接用トーチに設けられているチップ１８を介して電力が供給され、被溶接物２０との間で溶接アーク１９が発生して溶接が行われる。なお、溶接用トーチは、例えば、図示しない産業用ロボットを構成するマニピュレータに取り付けられて移動される。
The
本実施の形態１のアーク溶接装置は、上記した一般的な構成に加え、短絡制御部１１において後述する溶接不具合の予兆や溶接不具合の発生を検出する短絡期間溶接不具合検出部１３と、アーク制御部１２において後述する溶接不具合の予兆や溶接不具合の発生を検出するアーク期間溶接不具合検出部１４と、溶接不具合の解決方法に関する情報を有する溶接不具合解決方法データ格納部１５と、溶接不具合の解決方法等を表示するための表示部１６を備えている。
In addition to the above-described general configuration, the arc welding apparatus according to the first embodiment includes a short-circuit period welding
そして、短絡期間溶接不具合検出部１３やアーク期間溶接不具合検出部１４において、溶接中の溶接電圧波形や溶接電流波形に基づいて溶接不具合の予兆を検出した場合、表示部１６に溶接不具合の内容の信号を送ることにより、表示部１６に溶接不具合内容を表示する。あわせて、溶接不具合解決方法データ格納部１５にも信号を送ることにより、溶接不具合解決方法データ格納部１５において、溶接不具合解決方法データ格納部１５が有しているデータベースを用いて、溶接不具合内容に基づいて解決方法を導き出し、表示部１６に解決方法の信号を送ることで、表示部１６に解決方法を表示することができる。表示部１６の表示内容を溶接作業者が見ることにより、溶接不具合の予兆を把握すると共に、解決方法の提案を溶接作業者にメッセージ表示することで、溶接作業者に課題解決を促し、溶接不具合が発生する前に対処することが可能となる。
If the short circuit period welding
さらに、溶接不具合解決方法データ格納部１５が有しているデータベースから導き出して表示した溶接不具合の解決方法としての設定溶接条件や微調整パラメータを採用することを溶接作業者が合意した場合は、設定溶接条件や微調整パラメータを自動的に反映させることで溶接作業者の利便性が上がる。なお、上記合意のやり方と自動的な反映のやり方については、図１２を用いて後述する。
Furthermore, if the welding operator agrees to adopt the set welding conditions and fine adjustment parameters as the welding failure resolution method derived and displayed from the database possessed by the welding failure resolution method
また、溶接作業者が合意した解決方法である設定溶接条件や微調整パラメータは、短絡期間の解決方法であれば短絡制御部１１に、アーク期間の解決方法であればアーク制御部１２に自動的に反映され、反映された設定溶接条件や微調整パラメータにより溶接が行われる。
Also, the set welding conditions and fine adjustment parameters, which are the solutions agreed by the welding operator, are automatically sent to the short-
なお、溶接不具合解決方法データ格納部１５は、データベースとして、溶接不具合内容と解決方法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。
In addition, the welding failure solution method
また、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。 Moreover, 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.
次に、溶接不具合の予兆を検出し、予兆を検出したことと解決方法とを表示するいくつかの例について以下に説明する。 Next, some examples of detecting a sign of a welding failure and displaying the sign and a solution will be described below.
まず、図２を用いて、短絡溶接時のアーク切れの場合について説明する。 First, the case of arc break during short-circuit welding will be described with reference to FIG.
短絡溶接を行う場合の溶接開始時から溶接終了時までの全溶接期間において、短絡期間では、短絡制御部１１により短絡電流が制御される。図２に示す時刻Ｐ１において、ワイヤ１７と被溶接物２０との短絡の発生により短絡期間が開始すると、短絡期間溶接不具合検出部１３において、予め設定されたアーク切れ予兆しきい値Ｔｘである所定時間が経過した時点である時刻Ｐ１１をオーバーした否かが検出される。すなわち、短絡発生時からアーク切れ予兆しきい値Ｔｘの間、短絡状態が継続しているか否かが検出される。
In the entire welding period from the start of welding to the end of welding when performing short-circuit welding, the short-
短絡が発生してからアーク切れ予兆しきい値Ｔｘの間、短絡状態が継続している場合は、ワイヤ１７が溶融できずにワイヤ１７が溶断してはじけ飛び、その結果、アーク長が長くなりすぎてアーク切れが発生する状態の予兆であると検出する。この場合、短絡期間溶接不具合検出部１３から表示部１６にアーク切れの予兆であることを示す信号を出力することで、アーク切れの予兆であることを示すメッセージが表示部１６に表示される。あわせて、短絡期間溶接不具合検出部１３から溶接不具合解決方法データ格納部１５にも同じ信号を出力する。
If the short-circuit state continues during the arc break predictive threshold Tx after the occurrence of the short-circuit, the
溶接不具合解決方法データ格納部１５において、短絡期間が長くならないように入熱を高めてワイヤ１７を溶融し易くするように、溶接電圧を設定されている溶接電圧よりも数Ｖ高くする（図示せず）、または、短絡電流をたくさん印加してワイヤ１７が溶融し易くなるように、設定されている短絡電流の傾きｄｉ／ｄｔ（短絡電流の単位時間当たりの変化量）である短絡電流傾きＩＳ１およびこの短絡電流傾きＩＳ１に続く短絡電流傾きである短絡電流傾きＩＳ２や、短絡電流傾きＩＳ１から短絡電流傾きＩＳ２に短絡電流の傾きが切り換わる電流値である屈曲点ＩＳＣを高くするなどの微調整パラメータ（時刻Ｐ３から時刻Ｐ４期間で示すように、短絡電流傾きＩＳ１ａから短絡電流傾きＩＳ１ｂへ、短絡電流傾きＩＳ２ａから短絡電流傾きＩＳ２ｂへ、屈曲点ＩＳＣａから屈曲点ＩＳＣｂへ）を、解決方法として選択する。そして、溶接不具合解決方法データ格納部１５は、選択した解決方法に関する情報を表示部１６に出力する。表示部１６は、解決方法の提案をメッセージ表示する。このようにすることで、溶接作業者に対して課題解決を促すことができる。
In the welding failure solution
そして、溶接作業者が、図示しない設定器を用いて、表示部１６の表示内容に基づいて、例えば図２の時刻Ｐ３から時刻Ｐ４までの短絡期間において、短絡電流傾き（増加傾き）や屈曲点を、短絡電流傾きＩＳ１ｂや短絡電流傾きＩＳ２ｂや屈曲点ＩＳＣｂといった表示された微調整パラメータに変更すると、それ以後は、変更された微調整パラメータに基づいて溶接が行われるので、アーク切れの発生を抑制することができる。
Then, the welding operator uses a setting device (not shown) and, based on the display content of the
さらに、溶接不具合解決方法データ格納部１５が有しているデータベースから解決方法の提案をメッセージ表示させた微調整パラメータに変更することを溶接作業者が合意した場合は、短絡電流傾きや屈曲点であることから、短絡期間の解決方法であるので、短絡制御部１１に自動的に反映される。すなわち、溶接作業者が自ら変更作業を行わなくても、溶接作業者が微調整パラメータを変更することに合意すれば、微調整パラメータが、提案された微調整パラメータに自動的に変更される。
Furthermore, if the welding operator agrees to change the solution proposal from the database of the welding failure solution
ここで、アーク切れ予兆しきい値Ｔｘ（時間）を経過した時間において、短絡電流傾きＩＳ１ａから短絡電流傾きＩＳ１ｂに増加させる増加量の関係式の一例を図３に示す。短絡時間が長くなるほど、短絡開放が難しい溶接状態であることを表しているので、短絡時間が長くなるほど、短絡電流傾きＩＳ１の増加量は大きくなるようにしている。短絡電流傾きＩＳ２や短絡電流の屈曲点の増加量も、短絡電流傾きＩＳ１と同様の傾向である。 Here, FIG. 3 shows an example of a relational expression of an increase amount that is increased from the short-circuit current slope IS1a to the short-circuit current slope IS1b in the time when the arc interruption predictive threshold value Tx (time) has elapsed. The longer the short-circuit time is, the more difficult it is to open the short-circuit, so the longer the short-circuit time is, the larger the increase amount of the short-circuit current gradient IS1 is. The amount of increase in the short-circuit current slope IS2 and the inflection point of the short-circuit current has the same tendency as the short-circuit current slope IS1.
なお、図３では、１次式の例を記載しているが、２次式でもどのような形でも問題ない。 In addition, although the example of the primary expression is described in FIG. 3, there is no problem in any form even in the secondary expression.
なお、図４に示すように、アーク切れの予兆を検出し、その後アーク切れを発生してしまった場合でも、アーク切れの予兆を検出した時点で、アーク切れの予兆を検出したことと解決方法の表示を行い、その表示に基づいて溶接作業者が微調整パラメータを自ら変更した場合、または、溶接作業者が解決方法に合意して自動的に変更した場合には、微調整パラメータの変更後は、アーク切れの発生を抑制することができる。なお、アーク切れの発生は、短絡期間溶接不具合検出部１３により検出される。
As shown in FIG. 4, even when an arc breakage sign is detected and then an arc breakage occurs, the arc breakage sign is detected at the time when the arc breakage sign is detected and the solution. If the welding operator changes the fine-tuning parameter based on that display, or if the welding worker agrees with the solution and automatically changes it, the fine-tuning parameter is changed. Can suppress the occurrence of arc breaks. The occurrence of arc breakage is detected by the short circuit period welding
ここで、図５を用いて、短絡期間溶接不具合検出部１３を備えておらず、短絡発生により短絡期間が開始した時刻Ｐ１からのアーク切れ予兆しきい値Ｔｘを設けていない場合について説明する。図５は、図２に示したような短絡溶接において、ワイヤがはじけ飛び、その結果アーク長が長くなりすぎてアーク切れが発生した場合の一般的な溶接電圧と溶接電流の波形を示している。短絡期間溶接不具合検出部１３を備えておらず、短絡発生により短絡期間が開始した時刻Ｐ１からのアーク切れ予兆しきい値Ｔｘを設けていない。そのため、時刻Ｐ２１において、ワイヤ１７が溶融しきれずにワイヤ１７がはじけ飛び、その結果アーク長が長くなりすぎてアーク切れが発生し、その後、時刻Ｐ２２においてワイヤ１７が再短絡した状態の波形を示している。再短絡が発生した場合、被溶接物２０には溶融プールが確実に形成されていない場合もあるので、ワイヤ１７を溶融しきれず、同様のアーク切れ状態を連続して引き起こす場合も珍しくない。
Here, the case where the short circuit period welding
また、一般的に、ロボットは、溶接中にアーク切れが発生した場合、次の短絡発生までの予め設定されたアーク切れ検出時間をオーバーしたときには、ロボットが停止する機能を有している。ロボットが停止するということ（チョコ停とも呼ばれる）は、最悪の場合、生産ライン全体が停止することになり、生産効率が低下し、予定通りの生産数を確保することができなくなるといった溶接現場では大きな問題となる。 In general, when an arc break occurs during welding, the robot has a function of stopping the robot when a preset arc break detection time until the next occurrence of a short circuit is exceeded. Stopping a robot (also called a choke stop) means that, in the worst case, the entire production line will be stopped, resulting in a decrease in production efficiency and the inability to secure the planned number of productions. It becomes a big problem.
さらに、アーク切れが発生した箇所を手直しする必要もあり、生産効率が更に低下することになる。また、手直ししたことによりビード外観も損ねてしまうことがある。 Furthermore, it is necessary to rework the place where the arc breakage has occurred, which further reduces the production efficiency. In addition, the appearance of the bead may be damaged by reworking.
よって、アーク切れが発生する前にアーク切れの予兆を検出し、解決することにより、ロボットの停止を防ぎ、生産効率およびビード外観を向上させることができる。また、手直しする溶接作業者への負荷も低減することができる。 Therefore, by detecting and resolving the sign of arc break before arc break occurs, it is possible to prevent the robot from stopping and improve production efficiency and bead appearance. In addition, the load on the welding worker to be repaired can be reduced.
次に、図６を用いて、パルス溶接時の磁気吹き（アークブロー）の場合について説明する。 Next, the case of magnetic blowing (arc blow) during pulse welding will be described with reference to FIG.
パルス溶接による溶接開始時から溶接終了時までの全溶接期間において、時刻Ｐ１０１から時刻１０２まではピーク電流ＩＰを出力するピーク期間であり、時刻Ｐ１０２から時刻Ｐ１０３まではベース電流を出力するベース期間であり、時刻Ｐ１０１から時刻Ｐ１０３までをパルス１周期としている。この制御は、アーク制御部１２により行われる。時刻Ｐ１０２から時刻Ｐ１０３までのベース期間では、ベース電流ＩＢａは低い値である。そのため、アークの指向性がなく、アークがフラツキやすい。よって、アーク期間溶接不具合検出部１４において、ベース電流期間で溶接電流がベース電流ＩＢａになってから、溶接電圧ＶＢａが、ベース期間の異常電圧しきい値ＶＢｓ以上に上昇したことを検出した場合、アークのフラツキである磁気吹き（アークブロー）の予兆であると検出する。
In the entire welding period from the start of welding by pulse welding to the end of welding, from time P101 to time 102 is a peak period for outputting the peak current IP, and from time P102 to time P103 is a base period for outputting the base current. There is one pulse period from time P101 to time P103. This control is performed by the
そして、アーク期間溶接不具合検出部１４は、表示部１６に対して、磁気吹きの予兆であることを示す信号を出力することで、表示部１６は、磁気吹きの予兆であることを示すメッセージを表示する。あわせて、アーク期間溶接不具合検出部１４は、溶接不具合解決方法データ格納部１５にも磁気吹きの予兆であることを示す信号を出力する。溶接不具合解決方法データ格納部１５において、アークのフラツキを軽減させるために、アーク長が短くなるように、設定されている溶接電圧を数Ｖ低くする（図示せず）、または、アークの指向性を高めるために設定されているベース電流を高くする微調整パラメータ（時刻Ｐ１０４から時刻Ｐ１０５に示すように、ベース電流ＩＢａからベース電流ＩＢｂへ増加する）を解決方法として選択する。そして、溶接不具合解決方法データ格納部１５は、選択した解決方法に関する情報を表示部１６に出力する。表示部１６は、解決方法の提案をメッセージ表示する。このようにすることで、溶接作業者に対して、課題解決を促すものである。そして、溶接作業者が表示部１６の表示内容に基づいて、ベース電流をベース電流ＩＢａからベース電流ＩＢｂに変更する操作を行うと、それ以後は、磁気吹きを抑制することができる。
Then, the arc period welding
さらに、溶接不具合解決方法データ格納部１５が有しているデータベースから解決方法の提案をメッセージ表示させた設定溶接条件や微調整パラメータに変更することを溶接作業者が合意した場合は、パルス溶接のベース電流であることから、アーク期間の解決方法であるので、アーク制御部１２に自動的に反映される。すなわち、溶接作業者が変更作業を自ら行わなくても、溶接作業者が設定溶接条件や微調整パラメータを変更することに合意すれば、設定溶接条件や微調整パラメータが、提案された設定溶接条件や微調整パラメータに自動的に変更される。
In addition, if the welding operator agrees to change the welding method solution
ここで、アークブロー予兆電圧である異常電圧しきい値ＶＢｓを超過した電圧量において、ベース電流ＩＢａからベース電流ＩＢｂに増加させる増加量の関係式の一例を図７に示す。電圧が上昇するほど、アークの指向性がないアーク状態であることを表しているので、電圧が上昇するほど、ベース電流ＩＢの増加量は大きくなるようにしている。 Here, FIG. 7 shows an example of a relational expression of an increase amount that is increased from the base current IBa to the base current IBb in the voltage amount exceeding the abnormal voltage threshold value VBs that is the arc blow predictive voltage. As the voltage increases, the arc state having no arc directivity is represented. Therefore, the increase amount of the base current IB increases as the voltage increases.
なお、図７では、２次式の例を記載しているが、１次式でもどのような形でも問題ない。 In FIG. 7, an example of a quadratic expression is shown, but there is no problem with any form of the primary expression.
なお、図８に示すように、磁気吹きの予兆を検出し、その後磁気吹きによるアーク切れが発生してしまった場合でも、磁気吹きの予兆を検出した時点で、磁気吹きの予兆を検出したことと解決方法の表示を行い、その表示に基づいて溶接作業者が微調整パラメータを自ら変更した場合、または、溶接作業者が解決方法に合意し自動的に変更した場合、微調整パラメータの変更後は、磁気吹きによるアーク切れの発生を抑制することができる。なお、アーク切れの発生は、アーク期間溶接不具合検出部１４により検出される。
In addition, as shown in FIG. 8, the sign of the magnetic blow was detected at the time when the sign of the magnetic blow was detected even if the arc blow caused by the magnetic blow was detected after that. If the welding operator changes the fine adjustment parameter based on the display, or if the welding operator agrees to the solution and automatically changes it, the fine adjustment parameter is changed. Can suppress the occurrence of arc breaks due to magnetic blowing. The occurrence of arc breakage is detected by the arc period welding
ここで、図９を用いて、アーク期間溶接不具合検出部１４を備えておらず、ベース期間の異常電圧しきい値ＶＢｓを設けていない場合について説明する。
Here, the case where the arc period welding
図９は、図６に示したようなパルス溶接において、ベース期間で磁気吹きが発生し、アーク切れが発生した場合の一般的な溶接電圧と溶接電流の波形を示している。アーク期間溶接不具合検出部１４を備えておらず、ベース期間の異常電圧しきい値ＶＢｓを設けていない。そのため、時刻Ｐ１０２から時刻Ｐ１０３までのベース期間では、ベース電流が低い値であるため、アークの指向性がなくアークがフラツキやすいことから、磁気吹き（アークブロー）が発生し、時刻Ｐ１１１でアーク切れが発生し、その後時刻Ｐ１０３でワイヤ１７が再短絡を発生し、次のパルスを出力している状態となっている。
FIG. 9 shows general welding voltage and welding current waveforms when magnetic blow occurs in the base period and arc break occurs in the pulse welding as shown in FIG. The arc period welding
また、一般的に、ロボットは、溶接中にアーク切れが発生した場合、次の短絡発生までの予め設定されたアーク切れ検出時間をオーバーしたときには、ロボットが停止する機能を有している。ロボットが停止するということ（チョコ停とも呼ばれる）は、最悪の場合、生産ライン全体が停止することにもなり、生産効率が低下し、予定通り生産数を確保できなくなるといった溶接現場では大きな問題である。 In general, when an arc break occurs during welding, the robot has a function of stopping the robot when a preset arc break detection time until the next occurrence of a short circuit is exceeded. Stopping the robot (also known as a choke stop) is a serious problem at the welding site where, in the worst case, the entire production line is stopped, resulting in a decrease in production efficiency and the inability to secure the number of production as planned. is there.
さらに、アーク切れが発生した箇所を手直しする必要もあり、生産効率が更に低下することになる。また、手直ししたことにより、ビード外観も損ねてしまうことがある。 Furthermore, it is necessary to rework the place where the arc breakage has occurred, which further reduces the production efficiency. In addition, the bead appearance may be damaged due to the modification.
よって、磁気吹きが発生する前に磁気吹きの予兆を検出し、解決することにより、磁気吹きによるアーク切れに基づくロボットの停止を防ぎ、生産効率およびビード外観を向上させることができる。また、手直しする溶接作業者への負荷も低減させることができる。 Therefore, by detecting and resolving the sign of magnetic blowing before magnetic blowing occurs, it is possible to prevent the robot from being stopped due to arc breakage due to magnetic blowing and to improve production efficiency and bead appearance. Further, it is possible to reduce the load on the welding operator who performs the repair.
次に、図１０を用いて、短絡溶接のアーク安定性（例えば、短絡の周期性の乱れ）の場合について説明する。 Next, the case of arc stability of short-circuit welding (for example, disorder of short-circuit periodicity) will be described with reference to FIG.
短絡溶接における溶接開始時から溶接終了時までの全溶接期間において、時刻Ｐ１で短絡発生により短絡期間が開始し、ワイヤ１７の先端と被溶接物２０との間にできる溶滴のくびれを短絡制御部１１で検出した際に、短絡制御部１１は、短絡電流を急峻に低下し、短絡開放時のスパッタを低減させる制御を行う。図１０において、短絡開放（アーク発生）した時刻を時刻Ｐ２とする。時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までが短絡期間である。
In the entire welding period from the start of welding to the end of welding in short-circuit welding, the short-circuit period starts when a short-circuit occurs at time P1, and the constriction of droplets formed between the tip of the
次に、短絡開放（アーク発生）した時刻Ｐ２から次の短絡期間が開始する時刻Ｐ３までがアーク期間である。アーク期間では、アーク制御部１２によって電流制御や電圧制御が行われ、溶滴を成長させた後に短絡が発生するように制御する期間である。
Next, the arc period is from time P2 when the short circuit is opened (arc generation) to time P3 when the next short circuit period starts. In the arc period, current control and voltage control are performed by the
この短絡期間とアーク期間を短絡１周期としている。この短絡周期が不安定な場合、ビード外観不良やスパッタが発生しやすくなる場合がある。例えば、図１０に示すように、短絡周期Ｔ１および短絡周期Ｔ３に比べ、短絡周期Ｔ２だけが周期が長いという状態が発生したことを検出し、アーク不安定（例えば短絡の周期性の乱れ）の予兆として検出する。アーク不安定の検出について以下に説明する。 This short circuit period and arc period are one short circuit period. If this short-circuit cycle is unstable, a bead appearance defect or spatter is likely to occur. For example, as shown in FIG. 10, it is detected that a state in which only the short-circuit cycle T2 is longer than the short-circuit cycle T1 and the short-circuit cycle T3 has occurred, and arc instability (for example, disruption of short-circuit periodicity) occurs. Detect as a precursor. The detection of arc instability will be described below.
アーク不安定の予兆を検出する方法としては、短絡期間溶接不具合検出部１３において、例えば溶接中に短絡発生時点をカウントすることで、各短絡周期を求めることができ、各短絡周期の平均周期をリアルタイムに演算する。そして、短絡期間溶接不具合検出部１３において、しきい値として平均周期に対してプラスマイナスに所定パーセント（例えば、５〜３０％）を有し、ある短絡周期において、しきい値をオーバーしたことを検出すると、アーク不安定の予兆であると検出する。なお、図１０の場合、短絡周期Ｔ１と短絡周期Ｔ３はしきい値をオーバーしておらず、短絡周期Ｔ２がしきい値をオーバーしていることを示している。
As a method for detecting a sign of arc instability, the short-circuit period welding
そして、短絡期間溶接不具合検出部１３は、表示部１６に対して、アーク不安定の予兆であることを示す信号を出力することで、表示部１６は、アーク不安定の予兆であることを示すメッセージを表示する。あわせて、短絡期間溶接不具合検出部１３は、溶接不具合解決方法データ格納部１５にもアーク不安定の予兆であることを示す信号を出力する。溶接不具合解決方法データ格納部１５において、短絡期間が長くならないよう入熱を高めるために、設定されている溶接電圧を数Ｖ高くする（図示せず）、または、短絡電流をたくさん印加してワイヤ１７を溶融しやすいように、設定されている短絡電流の傾きｄｉ／ｄｔである短絡電流傾きＩＳ１や短絡電流傾きＩＳ２や屈曲点ＩＳＣを高くする微調整パラメータ（時刻Ｐ５から時刻Ｐ６期間で示すように、短絡電流傾きＩＳ１ａから短絡電流傾きＩＳ１ｂへ、短絡電流傾きＩＳ２ａから短絡電流傾きＩＳ２ｂへ、屈曲点ＩＳＣａから屈曲点ＩＳＣｂへ）を解決方法として選択する。そして、溶接不具合解決方法データ格納部１５は、選択した解決方法に関する情報を表示部１６に出力する。表示部１６は、解決方法の提案をメッセージ表示する。このようにすることで、溶接作業者に対して課題解決を促すことができる。
And the short circuit period welding
さらに、溶接不具合解決方法データ格納部１５が有しているデータベースから解決方法の提案をメッセージ表示させた設定溶接条件や微調整パラメータに変更することを溶接作業者が合意した場合は、短絡電流傾きや屈曲点であることから、短絡期間の解決方法であるので、短絡制御部１１に自動的に反映される。すなわち、溶接作業者が自ら変更作業を行わなくても、溶接作業者が微調整パラメータを変更することに合意すれば、微調整パラメータが、提案された微調整パラメータに自動的に変更される。
Furthermore, if the welding operator agrees to change the welding solution solution
ここで、短絡周期変動率の変動量において、短絡電流傾きＩＳ１ａから短絡電流傾きＩＳ１ｂに増加させる増加量の関係式の一例を図１１に示す。短絡周期が変動するほど、アーク安定性がないアーク状態であることを表しているので、短絡周期が変動するほど、短絡電流傾きＩＳ１の増加量は大きくなるようにしている。 Here, FIG. 11 shows an example of a relational expression of an increase amount that is increased from the short-circuit current gradient IS1a to the short-circuit current gradient IS1b in the variation amount of the short-circuit cycle variation rate. As the short-circuit cycle varies, the arc state without arc stability is represented. Therefore, as the short-circuit cycle varies, the increase amount of the short-circuit current gradient IS1 is increased.
なお、図１１では１次式の例を記載しているが、２次式でもどのような形でも問題ない。 In addition, although the example of the primary expression is described in FIG. 11, there is no problem in any form even in the secondary expression.
そして、溶接作業者が表示部１６の表示内容に基づいて、例えば図１０の時刻Ｐ５から時刻Ｐ６までの短絡期間において、短絡電流傾きや屈曲点を、短絡電流傾きＩＳ１ｂや短絡電流傾きＩＳ２ｂや屈曲点ＩＳＣｂといった微調整パラメータに自ら変更した場合、または、溶接作業者が解決方法に合意して自動的に変更した場合、それ以後は、アーク不安定を抑制することができる。
Then, based on the display content of the
なお、短絡発生時点とアーク発生（短絡開放）時点をカウントすることで、短絡期間とアーク期間の比率をリアルタイムに演算し、演算した比率が溶接中に算出した平均比率より所定パーセント（例えば、５〜３０％）オーバーしたことを検出すると、アーク不安定の予兆と検出し、同様の解決方法を溶接作業者に事前に課題解決の提案を行うようにしても良い。 In addition, the ratio of a short circuit period and an arc period is calculated in real time by counting a short circuit occurrence time and an arc generation (short circuit open) time, and the calculated ratio is a predetermined percentage (for example, 5%) from an average ratio calculated during welding. When it is detected that it has exceeded, it may be detected as a sign of arc instability, and a similar solution may be proposed to the welding operator in advance to solve the problem.
ここで、溶接不具合および解決方法の提案をメッセージ表示した画面例を図１２に示す。 Here, FIG. 12 shows an example of a screen displaying a message indicating a welding defect and a solution proposal.
表示部１６に溶接不具合の解決方法を表示した際に、溶接作業者に解決方法としての設定溶接条件や微調整パラメータを反映させるか否かを確認し、選択させるものとする。例えば、アーク溶接装置は、図１２に示すような選択部としてのスイッチ２２（ＳＷ）を備え、溶接作業者がスイッチ２２を操作して解決方法としての設定溶接条件や微調整パラメータを反映させることを選択すると、微調整パラメータが反映され、反映された状態で溶接が行われる。
When displaying the welding failure solution on the
なお、設定溶接条件や微調整パラメータの反映とは、短絡期間における解決方法であれば、設定溶接条件や微調整パラメータが溶接不具合解決方法データ格納部１５から短絡制御部１１に送られて短絡制御部１１に記憶され、短絡制御部１１において使用される。また、アーク期間における解決方法であれば、設定溶接条件や微調整パラメータが溶接不具合解決方法データ格納部１５からアーク制御部１２に送られてアーク制御部１２に記憶され、アーク制御部１２において使用される。
If the set welding conditions and fine adjustment parameters are reflected in the short circuit period, the set welding conditions and fine adjustment parameters are sent from the welding failure solution
また、１つの溶接不具合に対して複数個の解決方法がある場合にも同様に、溶接作業者に選択させるものとする。解決方法の設定溶接条件の反映は、設定されている条件値にプラスマイナスし、微調整パラメータの反映は、設定されているデータベースの値にプラスマイナス調整することで、解決方法を反映させるようにしてもよい。 Similarly, when there are a plurality of solutions for one welding failure, the welding operator is selected. Solution method settings Reflect the welding conditions plus or minus the set condition values, and fine adjustment parameters reflect the set database values plus or minus adjustments to reflect the solution method. May be.
上記では、溶接電流や溶接電圧の溶接波形から予兆を把握できる溶接不具合に対する予兆の検出方法や解決方法の一例を説明した。しかし、溶接不具合内容や検出方法、解決方法はいろいろなパターンがあるため、これに限らない。 In the above description, an example of the sign detection method and solution for a welding failure that can be detected from the welding waveform of the welding current or welding voltage has been described. However, since there are various patterns of welding failure content, detection method, and solution method, it is not limited to this.
本発明によれば、溶接状況を溶接波形に基づいて監視することで、アーク切れや磁気吹きなどの溶接不具合の予兆を検出し、予兆を検出した時点で解決方法の提案を溶接作業者に対してメッセージ表示することで、溶接作業者に対して課題解決を促し、溶接不具合が発生する前に対処することが可能となる。よって、生産現場において溶接不具合を低減することで溶接不良率の低減や溶接不具合発生によるロボット停止（チョコ停）を低減して生産効率を向上させることができ、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装置として産業上有用である。 According to the present invention, the welding situation is monitored based on the welding waveform, so that a sign of a welding failure such as an arc break or magnetic blow is detected, and when the sign is detected, a solution is proposed to the welding operator. By displaying the message, it is possible to prompt the welding operator to solve the problem and cope with it before a welding failure occurs. Therefore, by reducing welding defects at the production site, it is possible to improve the production efficiency by reducing the welding failure rate and the robot stop (choco stop) due to the occurrence of welding defects. It is industrially useful as an arc welding apparatus that performs welding while feeding to a steel sheet.
ＩＳ１、ＩＳ１ａ、ＩＳ１ｂ 短絡電流傾き
ＩＳ２、ＩＳ２ａ、ＩＳ２ｂ 短絡電流傾き
ＩＳＣ、ＩＳＣａ、ＩＳＣｂ 屈曲点
Ｔｘ アーク切れ予兆しきい値
ＩＰ ピーク電流
ＩＢａ、ＩＢｂ ベース電流
ＶＢｓ 異常電圧しきい値
Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５ 時刻（短絡発生時）
Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６ 時刻（アーク発生時（短絡開放時））
Ｐ１１ 時刻（アーク切れ予兆しきい値到達時）
Ｐ２１ 時刻（アーク切れ発生時）
Ｐ２２ 時刻（アーク切れ後の再短絡発生時）
Ｐ１０１、Ｐ１０３、Ｐ１０５ 時刻（パルス期間開始時点）
Ｐ１０２、Ｐ１０４ 時刻（ベース期間開始時点）
Ｐ１１１ 時刻（アーク切れ発生時）
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 短絡期間溶接不具合検出部
１４ アーク期間溶接不具合検出部
１５ 溶接不具合解決方法データ格納部
１６ 表示部
１７ ワイヤ
１８ チップ
１９ 溶接アーク
２０ 被溶接物
２１ ワイヤ送給モータ
２２ スイッチ
IS1, IS1a, IS1b Short-circuit current slope IS2, IS2a, IS2b Short-circuit current slope ISC, ISCa, ISCb Inflection point Tx Arc break precursor threshold IP peak current IBa, IBb Base current VBs Abnormal voltage threshold P1, P3, P5 Time (When short circuit occurs)
P2, P4, P6 time (when arc occurs (short circuit open))
P11 time (when the arc breakage threshold is reached)
P21 Time (when arc break occurs)
P22 Time (When re-short circuit occurs after arc break)
P101, P103, P105 Time (Pulse period start time)
P102, P104 Time (Base period start time)
P111 time (when arc break occurs)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
溶接出力を制御するスイッチング部と、
溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、
溶接電流を検出する溶接電流検出部と、
前記溶接電圧検出部の出力および／または前記溶接電流検出部の出力に基づいて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、
前記短絡状態であるときの溶接出力制御信号を出力する短絡制御部と、
前記アーク状態であるときの溶接出力制御信号を出力するアーク制御部と、
前記短絡制御部または前記アーク制御部からの信号に基づいて前記スイッチング部を制御する駆動部と、
前記溶接電圧検出部が検出した溶接電圧および／または前記溶接電流検出部が検出した溶接電流に基づいて短絡期間またはアーク期間における溶接不具合を検出する溶接不具合検出部と、
前記溶接不具合と前記溶接不具合を解決するための解決方法とを対応付けて記憶している溶接不具合解決データ格納部と、
前記溶接不具合の内容と前記解決方法を表示するための表示部とを備え、
前記短絡期間および／または前記アーク期間の溶接電流または溶接電圧をリアルタイムに監視し、溶接中の溶接電流および／または溶接電圧に基づいて特定される溶接不具合の発生前の予兆を検出し、前記予兆を検出すると前記溶接不具合の予兆の内容を表示すると共に前記溶接不具合の解決方法を表示するアーク溶接装置。 An arc welding apparatus that performs welding by generating an arc between a welding wire that is a consumable electrode and an object to be welded,
A switching unit for controlling the welding output;
A welding voltage detector for detecting the welding voltage;
A welding current detector for detecting a welding current;
A short-circuit arc detection unit that detects whether a short-circuit state or an arc state based on the output of the welding voltage detection unit and / or the output of the welding current detection unit;
A short-circuit control unit that outputs a welding output control signal when in the short-circuit state;
An arc control unit for outputting a welding output control signal when in the arc state;
A drive unit that controls the switching unit based on a signal from the short-circuit control unit or the arc control unit;
A welding failure detection unit that detects a welding failure in a short circuit period or an arc period based on the welding voltage detected by the welding voltage detection unit and / or the welding current detected by the welding current detection unit;
A welding failure solution data storage unit that stores the welding failure and a solution for solving the welding failure in association with each other;
A display unit for displaying the content of the welding failure and the solution,
The welding current or welding voltage during the short-circuit period and / or the arc period is monitored in real time, and a sign before the occurrence of a welding failure identified based on the welding current and / or welding voltage during welding is detected, and the sign An arc welding apparatus which displays the content of the sign of the welding failure and displays a solution to the welding failure when detecting a failure.
短絡溶接による溶接開始時から溶接終了の全溶接期間において、短絡期間が所定時間継続した場合には、ワイヤがはじけ飛びアーク切れが発生する予兆であると検出し、表示部にアーク切れの予兆であることを表示すると共に、解決方法として、設定されている溶接電圧を高くするまたは設定されている前記短絡期間中の溶接電流の単位時間当りの変化量である短絡電流の傾きを大きくすることを表示する請求項１記載のアーク溶接装置。 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,
If the short-circuiting period continues for a predetermined time during the entire welding period from the start of welding by short-circuit welding to the end of welding, it is detected that the wire has popped off and an arc breakage has occurred, and the display section shows an arc breakage sign. In addition to displaying the fact that the welding voltage is set high or the slope of the short-circuit current, which is the amount of change per unit time of the welding current during the short-circuiting period, is increased as a solution. The arc welding apparatus according to claim 1 for displaying.
短絡溶接による溶接開始時から溶接終了の全溶接期間において、各短絡周期が溶接中の短絡周期の平均である平均周期に対して所定以上の差が生じた場合には、短絡周期不安定の予兆であると検出し、表示部に短絡周期不安定の予兆であることを表示すると共に、解決方法として、設定されている溶接電圧を高くするまたは設定されている前記短絡期間中の溶接電流の単位時間当りの変化量である短絡電流の傾きを大きくすることを表示する請求項１記載のアーク溶接装置。 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,
In the entire welding period from the start of welding by short-circuit welding to the end of welding, if there is a difference of more than a predetermined value with respect to the average cycle, which is the average of the short-circuit cycle during welding, a sign of unstable short-circuit cycle And the display unit displays a sign that the short circuit period is unstable, and as a solution, the welding voltage is set higher or the welding current unit during the short circuit period is set. The arc welding apparatus according to claim 1, wherein an increase in the slope of the short-circuit current, which is the amount of change per time, is displayed.
前記パルス溶接による溶接開始時から溶接終了の全溶接期間において、ベース電流期間の溶接電圧がベース期間の溶接電圧しきい値以上に上昇したことを検出した場合は、磁気吹きの予兆であると検出し、表示部に磁気吹きの予兆であることを表示すると共に、解決方法として、設定されている溶接電圧を低くするまたは設定されているベース電流を高くすることを表示する請求項１記載のアーク溶接装置。 An arc welding apparatus that performs pulse welding to generate an arc between a welding wire that is a consumable electrode and a workpiece,
When it is detected that the welding voltage during the base current period has risen above the welding voltage threshold value during the base welding period from the start of welding by pulse welding to the end of welding, it is detected as a sign of magnetic blowing. The arc according to claim 1, wherein the display unit displays a sign of magnetic blow and displays, as a solution, a decrease in the set welding voltage or an increase in the set base current. Welding equipment.
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