JPH08309540A - 半自動tig溶接装置 - Google Patents

半自動tig溶接装置

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JPH08309540A
JPH08309540A JP12179795A JP12179795A JPH08309540A JP H08309540 A JPH08309540 A JP H08309540A JP 12179795 A JP12179795 A JP 12179795A JP 12179795 A JP12179795 A JP 12179795A JP H08309540 A JPH08309540 A JP H08309540A
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JP
Japan
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arc
wire
feeding
reference voltage
voltage
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Ceased
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JP12179795A
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English (en)
Inventor
Katsuyoshi Hori
勝義 堀
Toshiaki Takuwa
俊明 田桑
Yoshimi Onitsuka
義美 鬼束
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーク発生中でも添加ワイヤの送給・停止を
頻繁に行うことが可能な半自動TIG溶接装置を提供す
る。 【構成】 添加ワイヤ9の送給,停止動作を行うワイヤ
送給装置3と、母材7と非消耗電極10との間にアーク
電圧を印加するアーク電源1と、アーク電圧を検出する
アーク電圧検出手段23a,23bと、参照電圧を設定
する参照電圧設定器24と、ワイヤ送給許可期間中にお
いて、アーク電圧検出手段23a,23bで検出された
アーク電圧と参照電圧設定器によって設定された参照電
圧とを比較して、アーク電圧が参照電圧より低いときに
は添加ワイヤ送給信号を出力し、アーク電圧が参照電圧
より高いときには添加ワイヤ送給一時停止信号を出力す
る送給制御装置22とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半自動TIG溶接装置
に係り、特にそれの添加ワイヤの送給制御装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図4に、従来から知られている片手に持
って半自動TIG溶接装置の概略構成を示す。
【0003】TIGアーク電源1とその遠隔操作箱2、
添加ワイヤ送給装置3とその添加ワイヤ送給制御装置4
およびその遠隔操作箱5、TIGトーチ6、母材7など
から半自動TIG溶接装置が構成されている。前記添加
ワイヤ送給装置3は、図示しない送給モータ、送給ロー
ル、添加ワイヤリールなどから構成され、コンジット8
を通して添加ワイヤ9をTIGトーチ6に送給する。
【0004】TIGトーチ6は、タングステン電極1
0、シールドガスノズル11、トーチ本体部12、添加
ワイヤガイド13とそれをTIGトーチ6の外側に取り
付ける取り付け部材14、アーク17や添加ワイヤ送給
のオン/オフを行うためのトーチスイッチ15、アーク
電源側とアーク電流ケーブル、シールドガスホース、冷
却水入出用ホース、トーチスイッチ15などの信号ケー
ブルをまとめたケーブルシース16などから構成されて
いる。
【0005】アーク電源1と母材7の間はケーブル18
で接続されている。同図では冷却水系統やシールドガス
系統の図示を省略している。
【0006】TIGトーチ6の中のタングステン電極1
0と母材7に直流溶接用のアーク電源1を接続し、アル
ゴンシールドガス中でタングステン電極10を負極と
し、母材7を陽極としてアーク17を形成する。添加ワ
イヤガイド13は取り付け部材14を介してTIGトー
チ6と一体になって動く。
【0007】この半自動TIG溶接装置の通常の溶接シ
ーケンスを図5とともに説明する。作業者はまずt1
トーチスイッチ15を押し、アークスタート用の高周波
を発生させ、同時にアーク電圧がかかってアーク電流を
流す。t2 でトーチスイッチ15を離すと、アーク電流
は漸増して溶接電流として設定した値になる。同時に添
加ワイヤ速度(1)に示すように、添加ワイヤの送給が
開始される。このようにして溶接が進行するが、t3
トーチスイッチ15を押すと添加ワイヤの送給が停止
し、アーク電流はクレータ電流として設定されていた値
に漸減していき、次いでt4 でトーチスイッチ15を離
すとアーク電流の供給が停止され、消弧する。なお、溶
接電流や添加ワイヤ速度は、前記遠隔操作箱2、5にあ
るボリュウムで溶接前あるいは溶接中に設定あるいは変
更する。
【0008】通常はこのようにして1個のトーチスイッ
チ15の操作で図5に示すシーケンスを辿るので、溶接
中には添加ワイヤ送給を中断したり再開することはでき
ない。そのため、添加ワイヤ送給・停止用にもう1個の
トーチスイッチ19を設けることも行われる。図5中の
ワイヤ速度(2)は、先のシーケンス実行中に、トーチ
スイッチ19のオン期間中はワイヤの送給を停止し、ト
ーチスイッチ19をオフすると元のシーケンスでの値に
戻るように制御した例である。
【0009】このように2個のトーチスイッチ15,1
9を用いて、溶接中に添加ワイヤ9の送給・停止を行う
こともできるが、押しボタン形のトーチスイッチ15,
19を指で押すときに、TIGトーチ6の先端すなわち
タングステン電極10の先端は溶接部から横方向などに
動き易い。殊に2個のトーチスイッチ15,19を押し
分ける操作は指を大きく動かすことになり、一層TIG
トーチ6の位置ずれを助長し、アーク発生位置がしばし
ば不安定になる。このため頻繁にトーチスイッチ15,
19を操作することは実用的でなく、実際にはほとんど
用いられていない。
【0010】また従来の半自動TIG溶接装置は図4に
示すように、添加ワイヤ9はTIGトーチ6の外側の斜
め横からなるべく母材7に沿う形で挿入されている。こ
のためTIGトーチ6の周囲が嵩張り、狭隘部での溶接
が困難となる。また添加ワイヤ9が横方向から挿入され
ているため、アーク長が変わるとワイヤ先端位置が大き
くずれ、そのため溶接状態を一定に保つことが難しくな
り、従ってアーク長を一定に保とうとすると溶接操作が
非常に困難となる。以上のようなことから、半自動TI
G溶接装置が実用化されていないのが実情である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】半自動TIG溶接で
は、溶着金属量を少なくして深い溶け込みにしたかった
り、あるいは多量の溶着金属が必要な場合などがあり、
そのためにはワイヤ添加量を自在に調節できることが必
要であり、そのような調節を可能にするためには添加ワ
イヤの送給・停止が容易に行えることが必要である。し
かし、従来の半自動TIG溶接装置では前述のように溶
接中にトーチスイッチで添加ワイヤの送給・停止を頻繁
に行うことが煩雑であり、しかも操作に伴う手振れのた
めに実際的でなく、良好な溶接状態が得られない。
【0012】また、トーチの回りを小さくするために、
そしてワイヤ挿入位置を安定化するために、添加ワイヤ
をタングステン電極に沿って挿入するようにすると、ワ
イヤ溶融が何らかの原因で遅れたときには、ワイヤが母
材に当たって突っ張り、トーチを持ち上げて溶接作業の
続行ができなくなるなどの欠点を有している。
【0013】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、アーク発生中でも添加ワイヤの送給・停止
を頻繁に行うことが可能な半自動TIG溶接装置を提供
することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、添加ワイヤの送給,停止動作を行うワイ
ヤ送給装置と、母材とタングステン電極などの非消耗電
極との間にアーク電圧を印加するアーク電源と、アーク
電圧を検出するアーク電圧検出手段と、参照電圧を設定
する参照電圧設定器と、ワイヤ送給許可期間中におい
て、前記アーク電圧検出手段で検出されたアーク電圧と
参照電圧設定器によって設定された参照電圧とを比較し
て、アーク電圧が参照電圧より低いときには添加ワイヤ
送給信号を出力し、アーク電圧が参照電圧より高いとき
には添加ワイヤ送給一時停止信号を出力する送給制御装
置とを備えたことを特徴とするものである。
【0015】
【作用】本発明は前述のような構成になっており、作業
者はワイヤを添加して溶接作業するときのアーク電圧よ
り多少高い値に参照電圧を設定しておき、前記アーク電
圧検出手段でアーク電圧を検出する。そして溶接中にア
ーク電圧と参照電圧とを比較回路に入力し、その絶対値
の大小を比較する。その結果、参照電圧よりアーク電圧
の方が低いときには送給モータ駆動回路に添加ワイヤ送
給指令信号を出力し、参照電圧よりアーク電圧の方が高
いときには送給モータ駆動回路に添加ワイヤ送給を一時
停止する一時停止信号を出力する。
【0016】作業者は作業に適したアーク電圧で添加ワ
イヤを添加、溶融しながら溶接作業を行い、ワイヤ添加
を一時停止したいときにはアーク長を多少長いめにする
ことによりアーク電圧を高くし、母材の溶融は続行しな
がら、ワイヤ添加を一時停止することができる。
【0017】そしてワイヤ添加を再開したときには、ア
ーク長を短くしてアーク電圧を参照電圧より低くする
と、添加ワイヤの送給が行われる。このように手に持っ
たTIGトーチによるアーク長を変化させるだけで添加
ワイヤの送給・停止を容易に行うことができる。
【0018】
【実施例】
(第1実施例)図1は本発明の第1実施例に係る添加ワ
イヤ送給制御装置を含む半自動TIG溶接装置の概略構
成図、図2はその添加ワイヤ送給制御装置の溶接シーケ
ンスを説明するためのタイミングチャートである。
【0019】図1においてTIGトーチ21は、本発明
者らの提案に係る特開平3−297574号の自動溶接
用トーチを片手半自動用に改造したもので、添加ワイヤ
9がシールドガスノズル11の内側から、タングステン
電極10に近接してそれに沿った状態でアーク発生部に
送給され、従って添加ワイヤ9は母材7の表面に対して
はば垂直方向から入ってくる。添加ワイヤ送給制御装置
22は、アーク電圧検出線23a,23bによって検出
されたアーク電圧を入力し、また、溶接作業者の手元に
置いた参照電圧設定器24からの入力信号、またアーク
電源1からの制御用入力信号を受けて、添加ワイヤ送給
装置3を制御する。
【0020】添加ワイヤ送給制御装置22は、添加ワイ
ヤ送給装置3内の送給モータ駆動回路への出力の他に、
トーチスイッチ15からの信号に基づいてアーク電源1
内の図示していない溶接制御装置で作成した添加ワイヤ
送給許可信号25、アーク電圧26、参照電圧27(図
2、図3参照)などの入力信号を制御装置内の図示して
いないマイクロプロセッサに取り込み、結局、トーチス
イッチ15に基づく添加ワイヤ送給許可信号25のオン
期間中に、アーク電圧26と参照電圧27を比較した結
果により、添加ワイヤ9を送給、あるいはワイヤ送給を
一時停止する信号を出力するように構成されている。
【0021】次に図2を用いて、添加ワイヤ送給制御装
置の動作を含めて、溶接作業シーケンスを説明する。先
ず溶接作業開始前に、手元の遠隔操作箱2、5、参照電
圧設定器24などを用いて、アーク電流、添加ワイヤ送
給速度、参照電圧27などを適正値に設定しておく。
【0022】次に溶接作業者はt1 でトーチスイッチ1
5を押し、アークスタート用の高周波を発生させ、同時
にアーク電圧26がかかってアーク電流を流す。t2
トーチスイッチ15を離すと、アーク電流は漸増して溶
接電流として設定した値になる。同時にアーク電圧26
が参照電圧27より低いことを送給制御装置22が検出
して、ワイヤ速度に示すように添加ワイヤ送給が開始さ
れる。このようにして溶接が進行するが、t5 でTIG
トーチ21を少し母材7から引き離してアーク長を少し
長くすると、アーク電圧26が参照電圧27より高くな
り、そのことを送給制御装置22が検知して、添加ワイ
ヤ送給を一時停止する。
【0023】次にt6 でアーク長を少し短くしてアーク
電圧26を参照電圧27より低くすると、そのことを送
給制御装置22が検知して、添加ワイヤ9の送給を再開
する。このように作業者は溶接作業中にアーク長を作業
に支障のない程度に長くしたり、あるいは元に戻したり
するだけで、添加ワイヤ9を送給したり、停止したりで
きる。
【0024】最後にt3 でトチースイッチ15を押すと
ワイヤ送給が停止し、アーク電流はクレータ電流として
設定されていた値に漸減していき、次いでt4 でトーチ
スイッチ15を離すとアーク電流の供給が停止され、消
弧する。なお、溶接電流、添加ワイヤ速度、参照電圧2
7は、遠隔操作箱2、5、参照電圧設定器24内にある
可変抵抗器で溶接中にも値を任意に変更することができ
る。
【0025】参照電圧27は添加ワイヤ9を送給して溶
接するときの適正アーク電圧より0.7V程度高い目に
選定するのが実際的であり、これはアーク長変化量にし
て1〜2mm程度の変化となる。
【0026】本実施例の場合で設定ミスで添加ワイヤ9
が溶融する速度よりワイヤ送給速度を速く設定したと
き、添加ワイヤ9が母材7に突っ張る形で手に持ったT
IGトーチ21を持ち上げ、その結果アーク長が長くな
ってアーク電圧26が参照電圧27より高くなり、ワイ
ヤ送給を停止し、添加ワイヤ9の溶融が進行するのを待
つようになる。すなわち、添加ワイヤ9を母材7の表面
に垂直に挿入しても、TIGトーチ21を溶接不能な状
態にまで持ち上げるような事態には至らないという利点
がある。
【0027】(第2実施例)半自動TIG溶接装置の構
成は第1実施例と同様であるが、図3に示すように送給
許可信号25がオンの期間中において、アーク電圧26
が参照電圧27より高くなるたびに、ワイヤ送給を送給
から停止、あるいは停止から送給への切替えが行われる
ように構成されている。
【0028】本実施例の場合は、参照電圧27を第1実
施例の場合よりも多少高い目に設定しておき、ワイヤ送
給・停止を切り替えた場合には、瞬間的にアーク長を長
くしてすぐ作業に適した状態にアーク長を短く戻すこと
ができる。すなわち、ワイヤ停止期間にもアーク長を短
くして作業できる利点がある。
【0029】(第3実施例)第1実施例の半自動TIG
溶接装置を用い、ローパルスアーク電流を用いた場合に
は、ピーク電流期間中のアーク電圧26は高く、またベ
ース期間中のアーク電流は低くなるので、参照電圧27
を一定にしておくと、ピーク電流期間中は送給を停止
し、ベース期間中には送給するような事態が発生するこ
とがある。
【0030】そこで、ピーク電流期間中にだけアーク電
圧26と参照電圧27を比較することによってワイヤ送
給・停止を決めるように制御することによって、ローパ
ルスアーク電流の場合でも本発明の半自動TIG溶接装
置をそのまま使用することがてきる。本実施例ではピー
ク電流期間中のアーク電圧を対象にして制御したが、同
様にベース電流期間中のアーク電圧だけを対象にしても
同様に制御できる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、アーク発生中にトーチ
を母材に対し少し接近あるいは隔離するだけで添加ワイ
ヤの送給・停止が制御できるので、トーチスイッチを用
いて添加ワイヤの送給・停止をするよりも非消耗電極の
ぶれも少なく、また頻繁に送給・停止の操作を行うこと
もできるので、半自動TIG溶接作業がより容易とな
る。その結果、より好ましいビードが形成でき、溶接欠
陥の発生が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る半自動TIG溶接装
置の概略構成図である。
【図2】その半自動TIG溶接装置の溶接シーケンスを
説明するためのタイミングチャートである。
【図3】本発明の第2実施例に係る半自動TIG溶接装
置の溶接シーケンスを説明するためのタイミングチャー
トである。
【図4】従来の半自動TIG溶接装置の概略構成図であ
る。
【図5】その半自動TIG溶接装置の溶接シーケンスを
説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 アーク電源 3 添加ワイヤ送給装置 7 母材 9 添加ワイヤ 10 タングステン電極 17 アーク 21 TIGトーチ 22 送給制御装置 23a,23b アーク電流検出線 24 参照電圧設定器 25 送給許可信号 26 アーク電圧 27 参照電圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 添加ワイヤの送給,停止動作を行うワイ
    ヤ送給装置と、 母材と非消耗電極との間にアーク電圧を印加するアーク
    電源と、 アーク電圧を検出するアーク電圧検出手段と、 参照電圧を設定する参照電圧設定器と、 ワイヤ送給許可期間中において、前記アーク電圧検出手
    段で検出されたアーク電圧と参照電圧設定器によって設
    定された参照電圧とを比較して、アーク電圧が参照電圧
    より低いときには添加ワイヤ送給信号を出力し、アーク
    電圧が参照電圧より高いときには添加ワイヤ送給一時停
    止信号を出力する送給制御装置とを備えたことを特徴と
    する半自動TIG溶接装置。
JP12179795A 1995-05-19 1995-05-19 半自動tig溶接装置 Ceased JPH08309540A (ja)

Priority Applications (1)

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JP12179795A JPH08309540A (ja) 1995-05-19 1995-05-19 半自動tig溶接装置

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JPH08309540A true JPH08309540A (ja) 1996-11-26

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010009468A (ko) * 1999-07-09 2001-02-05 추호석 와이어 피더
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JP2016013562A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 株式会社ダイヘン 溶接システム、溶接システムの通信方法、および、中継装置

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