JP2024060640A - 被覆アーク溶接制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被覆アーク溶接において、溶接電流の調整を手元で容易に行えるようにすること。
【解決手段】起動スイッチONの操作によって出力Stを開始して溶接する被覆アーク溶接制御方法において、起動スイッチONが予め定めた判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると時刻t2において出力を開始し、その後に起動スイッチONが判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると時刻t10において出力を停止する。溶接電流Iwが通電しているときに、起動スイッチONが判定時間内でオン状態とオフ状態とを1回繰り返すシングルクリック操作されたときは時刻t5において溶接電流Iwを所定値だけ増加させる。起動スイッチONが判定時間内でオン状態とオフ状態とを2回繰り返すダブルクリック操作されたときは時刻t7において溶接電流Iwを所定値だけ減少させる。
【選択図】図2
【解決手段】起動スイッチONの操作によって出力Stを開始して溶接する被覆アーク溶接制御方法において、起動スイッチONが予め定めた判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると時刻t2において出力を開始し、その後に起動スイッチONが判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると時刻t10において出力を停止する。溶接電流Iwが通電しているときに、起動スイッチONが判定時間内でオン状態とオフ状態とを1回繰り返すシングルクリック操作されたときは時刻t5において溶接電流Iwを所定値だけ増加させる。起動スイッチONが判定時間内でオン状態とオフ状態とを2回繰り返すダブルクリック操作されたときは時刻t7において溶接電流Iwを所定値だけ減少させる。
【選択図】図2
Description
本発明は、起動スイッチの操作によって出力を開始して溶接する被覆アーク溶接制御方法に関するものである。
近年は、消耗電極式アーク溶接、非消耗電極式アーク溶接及びガウジングを選択して使用することができる複合溶接電源の需要が高まっている。消耗電極式アーク溶接としては、炭酸ガスアーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接、被覆アーク溶接等が可能である。非消耗電極式アーク溶接としては、簡易式のティグ溶接が可能である。
溶接電源のメインスイッチがオン状態となり、溶接モードとして被覆アーク溶接モードが選択されると、溶接電源は出力を開始する。アークが点弧していない無負荷状態では、溶接電圧は溶接電源が出力できる80~120V程度の最大電圧値となる。
被覆アーク溶接では、溶接作業者が溶接ホルダの被覆溶接棒を母材に接触させて引き上げてアークを点弧する、いわゆるタッチスタートを行うことで溶接を開始する。
他方、溶接を終了するときは、溶接ホルダを高く引き上げてアーク切れを発生させることで行っている。
特許文献1の発明では、溶接ホルダに起動スイッチを設け、起動スイッチの操作によって溶接電源の出力を開始し、溶接を終了する際には、被覆溶接棒を引き上げたときの溶接電圧が予め定めた基準電圧値以上になると溶接電源の出力を停止してアークを消弧するものである。このようにすることによって、円滑に溶接を終了することができる。
従来技術では、起動スイッチの操作によって溶接電源の出力を開始させることができる。他方、被覆溶接棒の直径、母材の板厚等に応じて溶接電流の調整を行う必要がある。しかし、従来技術では、溶接電流の調整を手元では行うことができないために、作業性が低下していた。
そこで、本発明では、溶接電流の調整を手元で行うことができる被覆アーク溶接制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、
起動スイッチの操作によって出力を開始して溶接する被覆アーク溶接制御方法において、
前記起動スイッチが予め定めた判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると出力を開始し、その後に前記起動スイッチが前記判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると出力を停止し、
溶接電流が通電しているときの前記起動スイッチの操作に基づいて前記溶接電流の値を増減させる、
ことを特徴とする被覆アーク溶接制御方法である。
起動スイッチの操作によって出力を開始して溶接する被覆アーク溶接制御方法において、
前記起動スイッチが予め定めた判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると出力を開始し、その後に前記起動スイッチが前記判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると出力を停止し、
溶接電流が通電しているときの前記起動スイッチの操作に基づいて前記溶接電流の値を増減させる、
ことを特徴とする被覆アーク溶接制御方法である。
請求項2の発明は、
前記溶接電流の増減は、前記起動スイッチが前記判定時間内でオン状態とオフ状態とを1回繰り返すシングルクリック操作されたときは前記溶接電流を所定値だけ増加させ、前記起動スイッチが前記判定時間内でオン状態とオフ状態とを2回繰り返すダブルクリック操作されたときは前記溶接電流を前記所定値だけ減少させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の被覆アーク溶接制御方法である。
前記溶接電流の増減は、前記起動スイッチが前記判定時間内でオン状態とオフ状態とを1回繰り返すシングルクリック操作されたときは前記溶接電流を所定値だけ増加させ、前記起動スイッチが前記判定時間内でオン状態とオフ状態とを2回繰り返すダブルクリック操作されたときは前記溶接電流を前記所定値だけ減少させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の被覆アーク溶接制御方法である。
本発明に係る被覆アーク溶接制御方法によれば、溶接電流の調整を手元で行うことができるので、作業性を向上させることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る被覆アーク溶接制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は、複合溶接電源の構成の中で被覆アーク溶接を行うときの構成のみを示している。以下、同図を参照して、各ブロックについて説明する。
メインスイッチSWは、3相200V等の商用電源(図示は省略)のオン状態/オフ状態を切り換えるノーフューズブレーカ等である。
電源主回路PMは、上記のメインスイッチSWがオン状態になると、商用電源が入力されて、後述する駆動信号Dvに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、溶接電流Iw及び溶接電圧Vwを出力する。この電源主回路PMは、図示は省略するが、商用電源を整流する1次整流回路、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を上記の駆動信号Dvに従って高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧するインバータトランス、降圧された高周波交流を整流する2次整流回路、整流された直流を平滑するリアクトルを備えている。
溶接ホルダ4は、被覆溶接棒1を把持しており、被覆溶接棒1に給電する。
被覆溶接棒1と母材2との間にアーク3が発生する。アーク3中を溶接電流Iwが通電し、被覆溶接棒1と母材2との間に溶接電圧Vwが印加される。被覆溶接棒1の先端と母材2との被覆溶接棒1の軸方向の距離がスタンドオフLwである。
電流設定回路IRは、予め定めた電流設定信号Irを出力する。電流検出回路IDは、上記の溶接電流Iwを検出して、電流検出信号Idを出力する。電流誤差増幅回路EIは、上記の電流設定信号Ir及び上記の電流検出信号Idを入力として、両値の誤差を増幅して電流誤差増幅信号Eiを出力する。
電撃防止電圧設定回路VDRは、予め定めた電撃防止電圧設定信号Vdrを出力する。この電撃防止電圧設定信号Vdrの値は、感電を防止することができるように15V程度に設定される。
電圧検出回路VDは、上記の溶接電圧Vwを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。
電圧誤差増幅回路EVは、上記の電撃防止電圧設定信号Vdr及び上記の電圧検出信号Vdを入力として、両値の誤差を増幅して電圧誤差増幅信号Evを出力する。
電流通電判別回路CDは、上記の電流検出信号Idを入力として、この値が予め定めた電流通電判別値(10A程度)以上のときは溶接電流Iwが通電していると判別してHighレベルとなる電流通電判別信号Cdを出力する。
誤差増幅回路EAは、上記の電流誤差増幅信号Ei、上記の電圧誤差増幅信号Ev及び上記の電流通電判別信号Cdを入力として、電流通電判別信号CdがHighレベル(通電中)のときは電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力し、電流通電判別信号CdがLowレベル(非通電)のときは電圧誤差増幅信号Evを誤差増幅信号Eaとして出力する。この回路によって、溶接電流Iwが通電しているときの溶接電源は定電流制御され、非通電(無負荷状態)のときは定電圧制御される。
起動スイッチONは、オン状態のときはHighレベルとなり、オフ状態のときはLowレベルとなる起動信号Onを出力する。起動スイッチONは、溶接ホルダ4に取り付けるようにしても良い。また、足踏みスイッチとして、溶接を行う場所の近傍に設置しても良い。
起動スイッチ操作判別回路STは、上記の起動信号On、上記の電流設定信号Ir及び上記の電流通電判別信号Cdを入力として、以下の処理を行い、出力開始信号St及び電流設定信号Irを出力する。
1)起動信号Onが予め定めた判定時間以上Highレベルになった後にLowレベルになると出力開始信号StをHighレベルにして出力し、その後に起動信号Onが判定時間以上Highレベルになった後にLowレベルになると出力開始信号StをLowレベルにして出力する。
2)電流通電判別信号CdがHighレベルであるときに、起動信号Onが判定時間内でHighレベルとLowレベルとを1回繰り返すシングルクリック操作されたときは電流設定信号Irを所定値だけ増加させ、起動信号Onが判定時間内でHighレベルとLowレベルとを2回繰り返すダブルクリック操作されたときは電流設定信号Irを所定値だけ減少させる。
例えば、判定時間は1秒に設定され、所定値は10Aに設定される。
1)起動信号Onが予め定めた判定時間以上Highレベルになった後にLowレベルになると出力開始信号StをHighレベルにして出力し、その後に起動信号Onが判定時間以上Highレベルになった後にLowレベルになると出力開始信号StをLowレベルにして出力する。
2)電流通電判別信号CdがHighレベルであるときに、起動信号Onが判定時間内でHighレベルとLowレベルとを1回繰り返すシングルクリック操作されたときは電流設定信号Irを所定値だけ増加させ、起動信号Onが判定時間内でHighレベルとLowレベルとを2回繰り返すダブルクリック操作されたときは電流設定信号Irを所定値だけ減少させる。
例えば、判定時間は1秒に設定され、所定値は10Aに設定される。
駆動回路DVは、上記の誤差増幅信号Ea及び上記の出力開始信号Stを入力として、出力開始信号StがHighレベルのときは、誤差増幅信号Eaによって変調制御を行い駆動信号Dvを出力し、Lowレベルのときは駆動信号Dvを出力しない。
図2は、本発明の実施の形態に係る被覆アーク溶接制御方法を示す図1の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は起動信号Onの時間変化を示し、同図(B)は出力開始信号Stの時間変化を示し、同図(C)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(D)は溶接電流Iwの時間変化を示す。以下、同図を参照して各信号の動作について説明する。
時刻t1において、溶接作業者が図1の起動スイッチONをオン状態にすると、同図(A)に示すように、起動信号OnがHighレベルとなる。その後、予め定めた判定時間以上が経過した時刻t2において、起動スイッチONがオフ状態になると、同図(A)に示すように、起動信号OnがLowレベルになる。これに応動して、時刻t2において、同図(B)に示すように、出力開始信号StがHighレベルになり、溶接電源は出力を開始する。この時点では、無負荷状態であるので、同図(C)に示すように、溶接電圧は図1の電撃防止電圧設定信号Vdrによって設定された値(15V程度)となる。また、同図(D)に示すように、溶接電流Iwは通電していないので、0Aとなる。
時刻t3において、溶接作業者が図1の溶接ホルダ4に把持した図1の被覆溶接棒1を母材と接触させると、図1のアーク3が発生し、同図(D)に示すように、溶接電流Iwが通電する。溶接電流Iwの値は図1の電流設定信号Irによって設定される。同図(C)に示すように、溶接電圧Vwはアーク電圧値(例えば20V程度)となる。
アーク3が発生して溶接電流Iwが通電している状態において、時刻t4~t5の判定時間中に、溶接作業者が起動スイッチONに対してオン状態とオフ状態とを1回繰り返すシングルクリック操作すると、同図(D)に示すように、時刻t5において溶接電流Iwが所定値(例えば10A程度)増加する。
同様に、時刻t6~t7の判定時間中に、溶接作業者が起動スイッチONに対してオン状態とオフ状態とを2回繰り返すダブルクリック操作すると、同図(D)に示すように、時刻t7において溶接電流Iwが所定値減少する。
上述したように、溶接電流Iwが通電しているときに、シングルクリック操作又はダブルクリック操作を適宜繰り返すことによって、手元の操作によって溶接電流Iwを適正値に調整することができる。
時刻t8において、溶接作業者が溶接ホルダ4を引き上げるとアーク3が消弧して、同図(D)に示すように、溶接電流Iwの通電は停止して0Aになる。同時に無負荷となるので、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは電撃防止電圧値となる。
続いて、溶接作業者が時刻t9に起動スイッチONをオン状態にし、判定時間経過後の時刻t10にオフ状態にすると、同図(A)に示すように、起動信号Onは時刻t9~t10の間Highレベルとなる。これに応動して、時刻t10において、同図(B)に示すように、出力開始信号StがLowレベルとなり、溶接電源は出力を停止し、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは0Vとなる。
上述した本実施の形態によれば、溶接電源の出力の開始/停止及び溶接電流の調整を手元で行うことができるので、作業性を向上させることができる。溶接電流の調整はアークが発生して溶接電流が通電している状態で行われるので、溶接作業者はアークの発生状態を目視にて確認しながら溶接電流を適正値に調整することができる。さらに、本実施の形態では、溶接電流が通電していない状態において起動スイッチが誤操作されて、溶接電流の設定値が不用意に変わってしまうことを抑制することができる。
1 被覆溶接棒
2 母材
3 アーク
4 溶接ホルダ
CD 電流通電判別回路
Cd 電流通電判別信号
DV 駆動回路
Dv 駆動信号
EA 誤差増幅回路
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
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
IR 電流設定回路
Ir 電流設定信号
Iw 溶接電流
Lw スタンドオフ
ON 起動スイッチ
On 起動信号
PM 電源主回路
ST 起動スイッチ操作判別回路
St 出力開始信号
SW メインスイッチ
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VDR 電撃防止電圧設定回路
Vdr 電撃防止電圧設定信号
Vw 溶接電圧
2 母材
3 アーク
4 溶接ホルダ
CD 電流通電判別回路
Cd 電流通電判別信号
DV 駆動回路
Dv 駆動信号
EA 誤差増幅回路
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
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
IR 電流設定回路
Ir 電流設定信号
Iw 溶接電流
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ON 起動スイッチ
On 起動信号
PM 電源主回路
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St 出力開始信号
SW メインスイッチ
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VDR 電撃防止電圧設定回路
Vdr 電撃防止電圧設定信号
Vw 溶接電圧
Claims (2)
- 起動スイッチの操作によって出力を開始して溶接する被覆アーク溶接制御方法において、
前記起動スイッチが予め定めた判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると出力を開始し、その後に前記起動スイッチが前記判定時間以上オン状態になった後にオフ状態になると出力を停止し、
溶接電流が通電しているときの前記起動スイッチの操作に基づいて前記溶接電流の値を増減させる、
ことを特徴とする被覆アーク溶接制御方法。 - 前記溶接電流の増減は、前記起動スイッチが前記判定時間内でオン状態とオフ状態とを1回繰り返すシングルクリック操作されたときは前記溶接電流を所定値だけ増加させ、前記起動スイッチが前記判定時間内でオン状態とオフ状態とを2回繰り返すダブルクリック操作されたときは前記溶接電流を前記所定値だけ減少させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の被覆アーク溶接制御方法。
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Publication Number | Publication Date |
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JP2022168019A Pending JP2024060640A (ja) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | 被覆アーク溶接制御方法 |
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