JP3830685B2 - Arc welding machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作スイッチの開閉信号により溶接電流値を切り換えるようにしたアーク溶接機に関する。
【0002】
【従来の技術】
アーク溶接機はTIGアーク溶接等に使用される装置である。このようなアーク溶接機を図5により説明する。
図5は従来のTIGアーク溶接および手溶接を行うことができるアーク溶接機の制御回路構成図である。1は操作スイッチであり、図示を省略したトーチに配置され、マイコン等で構成された出力制御回路2に接続されている。3は切替スイッチで、出力制御回路2に接続されている。切替スイッチ3は接点a、b、cを備え、接点a〜cを切替ることにより、後述する溶接シーケンスを選択することができる。4はアップスロープ期間Tus設定器、5はダウンスロープ期間Tds設定器、6はアフタフロー期間Taf設定器であり、それぞれ出力制御回路2に接続されている。7はスタート電流値Is設定器、8は主電流値Im設定器、9はクレータ電流値Ic設定器で、それぞれ出力制御回路2に接続されている。なお、スタート電流値Isが流れるスタート電流期間Tsは、出力制御回路2に予め固定値が設定されている場合と、後述するように、操作スイッチを閉じている間継続するようにする場合の2種類がある。10は電源制御回路で、出力制御回路2から指示された溶接電流を出力する。11はシールドガス用の電磁弁である。
【0003】
なお、切替スイッチ3により溶接シーケンスを設定するのは、以下の理由によるものである。すなわち、操作スイッチ1をトーチに配置する場合、作業者はスイッチボタンを見ないで操作する。そこで、誤操作を防止するため、スイッチボタンの数を1個にすると共に、閉信号を保持する機能(以下、自己保持有という。)を選択できるようにしておく。
【0004】
図示の場合、出力制御回路2は、操作スイッチ1からの開閉信号に基づいて、切替スイッチ3で指定された以下の溶接シーケンスを実行する。すなわち、接点aが選択された場合は、自己保持がない、自己保持無の溶接シーケンスを実行する。また、接点bが選択された場合は、自己保持有の後述する1回溶接の溶接シーケンスを実行する。また、接点cが選択された場合は、自己保持有の後述する繰返し溶接の溶接シーケンスを実行する。
【0005】
次に、上記従来の各溶接シーケンスについて説明する。
図6は従来の各溶接シーケンスにおける操作スイッチによる開閉信号と溶接電流値および電磁弁の開閉動作を示す図で、(a)は自己保持無の場合、(b)は1回溶接の場合、(c)は繰返し溶接を選択した場合を示している。図中のTpはプリフロー期間、Tmは主溶接電流期間、Tcはクレータ電流期間、Tafはアフタフロー期間である。なお、図示の場合、アップスロープ期間Tus、ダウンスロープ期間Tdsは0に設定されている。
【0006】
(a)の場合、操作スイッチ1(図のSW)の閉信号により電磁弁11が開かれてプリフロー期間Tpが開始され、図示を省略したトーチにシールドガスが供給される。プリフロー期間Tpが経過すると、主溶接電流期間Tmに移り、電流値がImの溶接電流(以下、溶接電流Imという。また、他の電流値についても同様とする。)が溶接される。スタート電流期間Tsが経過すると、主溶接電流期間Tmに移り、溶接電流Imが溶接部に供給される。所望の溶接が終了した時点で操作スイッチ1を開くと、溶接電流Imの供給が停止され、アフタフロー期間Tafが開始される。アフタフロー期間Taf設定器6で設定されたアフタフロー期間Tafが経過すると、電磁弁11が閉じ、溶接作業が終了する。自己保持無の溶接シーケンスは、仮付け作業や溶接長が短い場合に採用される。
【0007】
(b)の場合、操作スイッチ1を閉じると、プリフロー期間Tpが開始され、プリフロー期間Tpが経過すると、スタート電流期間Tsに移り、スタート電流Isが溶接部に供給される。操作スイッチ1を開くと、スタート電流期間Tsが終了して、主溶接電流期間Tmに移り、溶接電流Imが溶接部に供給される。1回溶接の場合、自己保持有であるから、主溶接電流期間Tm中は、操作スイッチ1を開いたままでよい。所望の溶接が終了した時点で操作スイッチ1を閉じると、クレータ電流期間Tcに移行し、操作スイッチ1を閉じている間、溶接電流Icが供給される。そして、操作スイッチ1を開くことによりアフタフロー期間Tafが開始される。アフタフロー期間Tafが経過すると、電磁弁11が閉じ、溶接作業が終了する。1回溶接の溶接シーケンスは、溶接長が長い場合や、クレータの発生を防止する場合に採用される。
【0008】
(c)の場合、第1回目のクレータ電流期間Tc開始までは上記(b)と同じであるが、クレータ電流期間Tc中に操作スイッチ1を開くと、再び主溶接電流期間Tmに移行する。以下、操作スイッチ3の開閉に従って、主溶接電流期間Tmとクレータ電流期間Tcを繰り返す。そして、溶接を終了する場合には、トーチを急速に引きあげて強制的にアークを消弧させる。すると、出力制御回路2は電源制御回路10をオフし、電磁弁11を閉じる。繰返し溶接の溶接シーケンスは、薄板や溶接部が飛び飛びに配置されている場合に採用される。
【0009】
なお、スタート電流値Isを主溶接電流値Imと同じに設定する場合もあり、しかもスタート電流期間Tsは溶接開始時の短時間であり、主溶接電流期間Tmに比べて無視できる。したがって、スタート電流期間Tsは実質的に主溶接電流期間Tmに含まれると見做すことができる。
【0010】
図7は溶接期間に応じて溶接電流値を調整する例を示す図で、アップスロープ期間Tus、ダウンスロープ時間Tdsに0以外の値を設定して1回溶接を行った場合を示している。図示のように、主溶接電流期間Tmにアップスロープ期間Tusを設けると、主溶接電流Imはスタート電流Isからアップスロープ期間Tus設定器4で設定された期間で主溶接電流Imに移行する。また、クレータ電流期間Tcにダウンスロープ期間Tdsを設けると、主溶接電流Imはダウンスロープ期間Tds設定器5で設定された期間でクレータ電流Icに移行する。
【0011】
なお、上記の他にアークスポット溶接や手溶接を行うこともできるが、本発明とは関係がないため説明を省略する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、繰返し溶接を選択した場合、トーチを急速に引き上げることにより溶接を終了していたため、溶接終了部に凹みができるだけでなく、溶接終了部のガスシールドが不十分になった。このため、溶接終了部に割れ等の欠陥が発生しただけでなく、外観も低下した。
【0013】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、操作スイッチのボタン数を増加させないで、繰返し溶接における溶接終了部の品質を優れたものにすることができるアーク溶接機を提供するにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、予め第1の溶接電流と第2の溶接電流を設定しておき、操作スイッチの第1回目の開信号から第2回目の閉信号までの期間を第1の期間として前記第1の溶接電流を供給し、前記第2回目の閉信号から次の開信号までの期間を第2の期間として前記第2の溶接電流を供給し、前記開信号により再び前記第1の期間に移り、以後前記操作スイッチの開閉信号により前記第1の期間と前記第2の期間を交互に切り換えるように制御するアーク溶接機において、閉信号の時間間隔を監視する監視回路を設け、閉信号が予め定める時間内に繰り返されたときは、溶接を終了するように制御することを特徴とする。
【0015】
また、請求項2の発明は、請求項1において、前記予め定める時間が0.5秒であることを特徴とする。
【0016】
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2において溶接終了時に溶接電流を漸減させることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図1は本発明に係るアーク溶接機の制御回路構成図であり、図5と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。図で、20は監視回路であり、操作スイッチ1と出力制御回路2に接続されている。
【0018】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図2は本実施の形態における制御手順を示すフローチャート、図3は監視回路20の動作を示すフローチャート、図4は操作スイッチの開閉信号と溶接電流の関係を示す図である。
【0019】
先ず、図2により、全体の動作を説明する。操作スイッチが閉じられると、出力制御回路2は自己保持無かどうかを確認し(図2の手順S100)、自己保持無の場合は手順S110により自己保持無の溶接シーケンス制御を行い、自己保持有の場合は手順S120の処理を行う。手順S120では、1回溶接かどうかを確認し、1回溶接の場合は手順S130により1回溶接の溶接シーケンス制御を行い、繰返しの場合は手順S140の処理を行う。手順S140では監視回路20をオンして、溶接終了条件ループに入り(手順S150)、監視回路20からの信号を受けるまで、従来と同様に繰返し溶接を行う(手順S160)。監視回路20からの信号を受けたら(手順S170。図4における期間t終了時。)、以下の溶接終了処理を行う。すなわち、主溶接電流Imから予め定める割合で溶接電流値を電流を小さくし(手順S200)、溶接電流値がクレータ電流Icと同じ値まで下がったら(手順S210)、電源制御回路10をオフし(手順S220)、予め定める時間Tafが経過するのを待って(手順S230)、電磁弁11を閉じる(手順S240)。
【0020】
次に、監視回路20の動作を説明する。
上記手順S140によりオンされた監視回路20は、内部のタイマをリセットし(手順S300)、操作スイッチ1の閉信号を待つ(手順S310)。操作スイッチ1の閉信号を受けたら、時間tの計測を開始し(手順S320)、次の閉信号を待つ(手順S330)。次の閉信号を受けたら、計測したそれまでの時間tと0.5秒とを比較し(手順S340)、計測した時間tが0.5秒以下の場合は出力制御回路2に信号を出力して(手順S350)処理を終了し、0.5秒よりも長い場合は手順300の処理を行う。
【0021】
上記実施の形態の場合、溶接終了部を確実にガスシールドできるから、溶接終了部の外観は美麗になる。また、溶接終了時の溶接電流を主溶接電流Imからクレータ電流Icまで徐々に小さくするから、溶接終了部のクレータを小さくすることができ、割れ等の発生を低減できる。
【0022】
なお、上記では溶接電流がクレータ電流Icになった時点で電流の供給を停止するようにしたが、クレータ電流Icになってから予め定める時間クレータ電流Icを持続させるようにしても良い。
【0023】
また、溶接終了時の溶接電流を予め定める割合で減少させることに代えて、予め定める時間に主溶接電流Imからクレータ電流Icまで減少させるようにしても良い。
【0024】
さらに、上記では、本発明をTIGアーク溶接に適用する場合について説明したが、手動で操作するプラズマアーク溶接あるいは半自動アーク溶接にも適用することができる。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予め第1の溶接電流と第2の溶接電流を設定しておき、操作スイッチの第1回目の開信号から第2回目の閉信号までの期間を第1の期間として前記第1の溶接電流を供給し、前記第2回目の閉信号から次の開信号までの期間を第2の期間として前記第2の溶接電流を供給し、前記開信号により再び前記第1の期間に移り、以後前記操作スイッチの開閉信号により前記第1の期間と前記第2の期間を交互に切り換えるように制御するアーク溶接機において、閉信号の時間間隔を監視する監視回路を設け、閉信号が予め定める時間内に繰り返されたときは、溶接を終了するように制御するから、操作スイッチのボタン数を増加させないで、繰返し溶接における溶接終了部の品質を優れたものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアーク溶接機の制御回路構成図である。
【図2】本実施の形態における制御手順を示すフローチャートである。
【図3】監視回路20の動作を示すフローチャートである。
【図4】操作スイッチの開閉信号と溶接電流の関係を示す図である。
【図5】従来のアーク溶接機の制御回路構成図である。
【図6】従来の各溶接シーケンスにおける操作スイッチによる開閉信号と溶接電流値および電磁弁の開閉動作を示す図である。
【図7】溶接期間に応じて溶接電流値を調整する例を示す図である。
【符号の説明】
1 操作スイッチ
3 切替スイッチ
20 監視回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an arc welding machine in which a welding current value is switched by an open / close signal of an operation switch.
[0002]
[Prior art]
An arc welder is a device used for TIG arc welding and the like. Such an arc welder will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a control circuit configuration diagram of an arc welder capable of performing conventional TIG arc welding and manual welding. Reference numeral 1 denotes an operation switch, which is arranged on a torch (not shown) and connected to an
[0003]
The welding sequence is set by the
[0004]
In the illustrated case, the
[0005]
Next, each conventional welding sequence will be described.
6A and 6B are diagrams showing an open / close signal, a welding current value, and an electromagnetic valve open / close operation by an operation switch in each conventional welding sequence. FIG. 6A shows a case where self-holding is not performed, FIG. c) shows a case where repeated welding is selected. In the figure, Tp is a preflow period, Tm is a main welding current period, Tc is a crater current period, and Taf is an afterflow period. In the illustrated case, the up slope period Tus and the down slope period Tds are set to zero.
[0006]
In the case of (a), the electromagnetic valve 11 is opened by the closing signal of the operation switch 1 (SW in the figure), the preflow period Tp is started, and the shielding gas is supplied to the torch not shown. When the preflow period Tp elapses, the process proceeds to a main welding current period Tm, and a welding current having a current value Im (hereinafter referred to as a welding current Im. The same applies to other current values) is welded. When the start current period Ts elapses, the process proceeds to the main welding current period Tm, and the welding current Im is supplied to the welded portion. When the operation switch 1 is opened when desired welding is completed, the supply of the welding current Im is stopped, and the afterflow period Taf is started. When the afterflow period Taf set by the afterflow period Taf setter 6 elapses, the solenoid valve 11 is closed and the welding operation is completed. The welding sequence without self-holding is adopted when the tacking work or the welding length is short.
[0007]
In the case of (b), when the operation switch 1 is closed, the preflow period Tp is started, and when the preflow period Tp elapses, the start current period Ts is started and the start current Is is supplied to the welded portion. When the operation switch 1 is opened, the start current period Ts ends, the main welding current period Tm starts, and the welding current Im is supplied to the welded portion. In the case of one-time welding, since it is self-holding, the operation switch 1 may be kept open during the main welding current period Tm. When the operation switch 1 is closed when desired welding is completed, the crater current period Tc is entered, and the welding current Ic is supplied while the operation switch 1 is closed. After opening the operation switch 1, the afterflow period Taf is started. When the afterflow period Taf elapses, the solenoid valve 11 is closed and the welding operation is completed. The welding sequence of one-time welding is employed when the welding length is long or when craters are prevented from being generated.
[0008]
In the case of (c), it is the same as (b) until the start of the first crater current period Tc. However, when the operation switch 1 is opened during the crater current period Tc, the main welding current period Tm starts again. Thereafter, the main welding current period Tm and the crater current period Tc are repeated according to the opening and closing of the
[0009]
The start current value Is may be set to be the same as the main welding current value Im, and the start current period Ts is a short time at the start of welding and can be ignored as compared with the main welding current period Tm. Therefore, it can be considered that the start current period Ts is substantially included in the main welding current period Tm.
[0010]
FIG. 7 is a diagram showing an example in which the welding current value is adjusted according to the welding period, and shows a case where welding is performed once by setting values other than 0 for the up slope period Tus and the down slope time Tds. As shown in the figure, when the upslope period Tus is provided in the main welding current period Tm, the main welding current Im shifts from the start current Is to the main welding current Im in the period set by the upslope period Tus setting
[0011]
In addition to the above, arc spot welding or manual welding may be performed, but the description thereof is omitted because it is not related to the present invention.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described prior art, when repeated welding is selected, the welding is finished by rapidly pulling up the torch, so that not only the welding end part is recessed, but also the gas shield at the welding end part becomes insufficient. For this reason, not only defects such as cracks occurred in the welded end portion, but also the appearance decreased.
[0013]
An object of the present invention is to provide an arc welder that solves the above-described problems in the prior art and that can improve the quality of the welding end portion in repeated welding without increasing the number of buttons of an operation switch. .
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first welding current and the second welding current are set in advance, and from the first opening signal to the second closing signal of the operation switch. The first welding current is supplied as the first period, the second welding current is supplied as the second period from the second closing signal to the next opening signal, In an arc welding machine that controls to move to the first period again by an open signal, and to alternately switch between the first period and the second period by an open / close signal of the operation switch, the time interval of the close signal is set. A monitoring circuit for monitoring is provided, and when the closing signal is repeated within a predetermined time, the welding is controlled to end.
[0015]
The invention of
[0016]
The invention of
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
FIG. 1 is a configuration diagram of a control circuit of an arc welder according to the present invention. Components having the same or the same functions as those in FIG. In the figure,
[0018]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the control procedure in the present embodiment, FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
[0019]
First, the overall operation will be described with reference to FIG. When the operation switch is closed, the
[0020]
Next, the operation of the
The
[0021]
In the case of the above-mentioned embodiment, since the welding end portion can be surely gas shielded, the appearance of the welding end portion becomes beautiful. Further, since the welding current at the end of welding is gradually reduced from the main welding current Im to the crater current Ic, the crater at the welding end portion can be reduced, and the occurrence of cracks and the like can be reduced.
[0022]
In the above description, the supply of current is stopped when the welding current becomes the crater current Ic. However, the crater current Ic may be maintained for a predetermined time after the crater current Ic is reached.
[0023]
Further, instead of decreasing the welding current at the end of welding at a predetermined rate, it may be decreased from the main welding current Im to the crater current Ic at a predetermined time.
[0024]
Furthermore, although the case where the present invention is applied to TIG arc welding has been described above, the present invention can also be applied to manually operated plasma arc welding or semi-automatic arc welding.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first welding current and the second welding current are set in advance, and the period from the first opening signal to the second closing signal of the operation switch is set. The first welding current is supplied as a first period, the second welding current is supplied as a second period from the second closing signal to the next opening signal, and the opening signal Monitoring to monitor the time interval of the closing signal in the arc welding machine which moves to the first period again and thereafter controls to alternately switch the first period and the second period by the open / close signal of the operation switch. A circuit is provided, and when the closing signal is repeated within a predetermined time, the welding is controlled to end, so the number of buttons on the operation switch is not increased, and the quality of the welding end in repeated welding is excellent. Can be That.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control circuit configuration diagram of an arc welder according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure in the present embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an operation switch open / close signal and a welding current.
FIG. 5 is a control circuit configuration diagram of a conventional arc welder.
FIG. 6 is a diagram illustrating an open / close signal, a welding current value, and an electromagnetic valve open / close operation by an operation switch in each conventional welding sequence.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of adjusting a welding current value according to a welding period.
[Explanation of symbols]
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