JPH11151577A - Ｔｉｇアーク溶接装置 - Google Patents
Ｔｉｇアーク溶接装置Info
- Publication number
- JPH11151577A JPH11151577A JP31543297A JP31543297A JPH11151577A JP H11151577 A JPH11151577 A JP H11151577A JP 31543297 A JP31543297 A JP 31543297A JP 31543297 A JP31543297 A JP 31543297A JP H11151577 A JPH11151577 A JP H11151577A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶け込みの制御が容易で、溶接欠陥の発生が
防止でき、綺麗なうろこ状ビードが容易に形成できるＴ
ＩＧアーク溶接装置を提供するにある。 【解決手段】 ワイヤ接触検知装置１０とアーク電流制
御器１５を設け、ワイヤ６が母材４と接触しているとき
は高電流を、ワイヤ６が母材４から離れているときは低
電流を流すことを特徴とする。
防止でき、綺麗なうろこ状ビードが容易に形成できるＴ
ＩＧアーク溶接装置を提供するにある。 【解決手段】 ワイヤ接触検知装置１０とアーク電流制
御器１５を設け、ワイヤ６が母材４と接触しているとき
は高電流を、ワイヤ６が母材４から離れているときは低
電流を流すことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアーク溶接装置に係
わり、特にアルミニウムなどの被溶接材を半自動溶接す
るのに好適なＴＩＧアーク溶接装置に関するものであ
る。
わり、特にアルミニウムなどの被溶接材を半自動溶接す
るのに好適なＴＩＧアーク溶接装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】両手を用いてＴＩＧアーク溶接する場合
には、従来は片手に例えば直径が２．４ｍｍ、長さ６０
０ｍｍ程度の添加棒を左手に持ち、右手にＴＩＧアーク
トーチを持つて、溶着させる金属を手で供給しながら溶
接するのが通常であつた。これに対し、作業能率を改善
するために、添加ワイヤ用トーチを左手に持つて、ワイ
ヤを連続的に自動送給することが考えられるが、適当な
装置がなかつた。
には、従来は片手に例えば直径が２．４ｍｍ、長さ６０
０ｍｍ程度の添加棒を左手に持ち、右手にＴＩＧアーク
トーチを持つて、溶着させる金属を手で供給しながら溶
接するのが通常であつた。これに対し、作業能率を改善
するために、添加ワイヤ用トーチを左手に持つて、ワイ
ヤを連続的に自動送給することが考えられるが、適当な
装置がなかつた。
【０００３】その問題を解決するために、特開昭６３−
１８３７７５号公報記載の装置が実用されるようになつ
た。図３は、その装置の一例を説明する図である。
１８３７７５号公報記載の装置が実用されるようになつ
た。図３は、その装置の一例を説明する図である。
【０００４】通常のＴＩＧアーク溶接用トーチ１を直流
ＴＩＧアーク電源２に接続し、トーチ１内のタングステ
ン電極３を負極とし母材４を正極として、その間にアー
ク５を形成する。
ＴＩＧアーク電源２に接続し、トーチ１内のタングステ
ン電極３を負極とし母材４を正極として、その間にアー
ク５を形成する。
【０００５】一方、添加ワイヤ６はワイヤ送給装置７か
らコンジツト８を通り、その先端に接続されているワイ
ヤ用トーチ９を通つてアーク５側に供給される。
らコンジツト８を通り、その先端に接続されているワイ
ヤ用トーチ９を通つてアーク５側に供給される。
【０００６】接触検知装置１０では、プルアツプ抵抗１
２を介して−１２Ｖの直流電圧を信号線１６，１７を経
て、ワイヤトーチ９内でワイヤ６と電気的に接触してい
るコンタクトチツプ１１と母材４間に印加している。こ
のためワイヤ６と母材４間で検出される電圧は、ワイヤ
６が母材４と接触している時には短絡となつて０Ｖ近く
の電圧が、またワイヤ６の先端が母材４から離れてアー
ク５を形成しているプラズマ中に滞在している場合に
は、−４〜−８Ｖ程度のプラズマ電位が、そしてアーク
プラズマ５の外にワイヤ６の先端が出た場合には−１２
Ｖの印加電圧が信号線１６，１７を経て検出されるの
で、この電圧を比較器１３で弁別し、ワイヤ６が母材４
と接触しているか、接触していないかを判別する。
２を介して−１２Ｖの直流電圧を信号線１６，１７を経
て、ワイヤトーチ９内でワイヤ６と電気的に接触してい
るコンタクトチツプ１１と母材４間に印加している。こ
のためワイヤ６と母材４間で検出される電圧は、ワイヤ
６が母材４と接触している時には短絡となつて０Ｖ近く
の電圧が、またワイヤ６の先端が母材４から離れてアー
ク５を形成しているプラズマ中に滞在している場合に
は、−４〜−８Ｖ程度のプラズマ電位が、そしてアーク
プラズマ５の外にワイヤ６の先端が出た場合には−１２
Ｖの印加電圧が信号線１６，１７を経て検出されるの
で、この電圧を比較器１３で弁別し、ワイヤ６が母材４
と接触しているか、接触していないかを判別する。
【０００７】この接触信号をワイヤ送給用制御装置１４
に入力し、ワイヤ６が母材４と接触しているときにはワ
イヤ６を送給し、作業者がワイヤトーチ９を母材４から
遠ざけるなどしてワイヤ６が母材４から分離するとワイ
ヤ送給を停止するようにワイヤ送給制御装置１４を動作
させている。
に入力し、ワイヤ６が母材４と接触しているときにはワ
イヤ６を送給し、作業者がワイヤトーチ９を母材４から
遠ざけるなどしてワイヤ６が母材４から分離するとワイ
ヤ送給を停止するようにワイヤ送給制御装置１４を動作
させている。
【０００８】このため、作業者は従来の添加棒を持つて
溶接操作するのと殆ど同様な感覚で、溶接操作ができる
ようになつた。
溶接操作するのと殆ど同様な感覚で、溶接操作ができる
ようになつた。
【０００９】ところで、手動ＴＩＧアーク溶接の場合、
母材溶融状態の調整の結果として、また美観の観点か
ら、しばしば、うろこ状のビードを形成することが要求
される。その際には、アーク電源２内のアーク電流制御
器１５によつて０．３〜２Ｈｚの周期で高いアーク電流
（ピーク電流）と低いアーク電流（ベース電流）とに切
り換えて溶接する、いわゆるローパルスアーク溶接が行
われることがある。
母材溶融状態の調整の結果として、また美観の観点か
ら、しばしば、うろこ状のビードを形成することが要求
される。その際には、アーク電源２内のアーク電流制御
器１５によつて０．３〜２Ｈｚの周期で高いアーク電流
（ピーク電流）と低いアーク電流（ベース電流）とに切
り換えて溶接する、いわゆるローパルスアーク溶接が行
われることがある。
【００１０】このとき、ベース電流期間に添加棒を挿入
すると添加棒の溶融が余り進行しないのでベース電流期
間には添加せず、ピーク電流期間に添加する断続添加が
採用されることがある。
すると添加棒の溶融が余り進行しないのでベース電流期
間には添加せず、ピーク電流期間に添加する断続添加が
採用されることがある。
【００１１】作業者はアークの状態を見て、ピーク電流
期間中にだけワイヤを挿入しようとするが、常にこのタ
イミング通りにワイヤを添加することが難しかつた。ま
た被溶接材の状況変化に応じてピーク電流期間、ベース
電流期間を調整したい場合がしばしば起きるが、これま
では前もつて定められた周波数で自動的にピーク、ベー
ス電流期間が切り換えられるので、対応しようがなかつ
た。このことは図３で説明した両手を用いた半自動ＴＩ
Ｇアーク溶接の場合でも、殆ど同様であつた。また、自
動ＴＩＧアーク溶接の場合には、添加ワイヤを一定速
度、一定期間で正方向に送給してワイヤを溶融池に入
れ、次に一定速度、一定期間で逆方向にワイヤを引き戻
してワイヤを溶融池から離すことを周期的に行い、その
ワイヤ送給周期に同期してアーク電流をピーク電流、ベ
ース電流に変化させることが試みられている。
期間中にだけワイヤを挿入しようとするが、常にこのタ
イミング通りにワイヤを添加することが難しかつた。ま
た被溶接材の状況変化に応じてピーク電流期間、ベース
電流期間を調整したい場合がしばしば起きるが、これま
では前もつて定められた周波数で自動的にピーク、ベー
ス電流期間が切り換えられるので、対応しようがなかつ
た。このことは図３で説明した両手を用いた半自動ＴＩ
Ｇアーク溶接の場合でも、殆ど同様であつた。また、自
動ＴＩＧアーク溶接の場合には、添加ワイヤを一定速
度、一定期間で正方向に送給してワイヤを溶融池に入
れ、次に一定速度、一定期間で逆方向にワイヤを引き戻
してワイヤを溶融池から離すことを周期的に行い、その
ワイヤ送給周期に同期してアーク電流をピーク電流、ベ
ース電流に変化させることが試みられている。
【００１２】しかし、例えば特開昭５８−１２２１８２
号公報にあるように、工夫を凝らした複雑な機構を採用
して対策が図られることもなされているが、多くの場合
はワイヤが溶融池に接触・分離するタイミングとアーク
電流をピーク電流・ベース電流に切り換えるタイミング
などがなかなか一致しないので、実用性の点で問題が残
されていた。
号公報にあるように、工夫を凝らした複雑な機構を採用
して対策が図られることもなされているが、多くの場合
はワイヤが溶融池に接触・分離するタイミングとアーク
電流をピーク電流・ベース電流に切り換えるタイミング
などがなかなか一致しないので、実用性の点で問題が残
されていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はアーク
のピーク電流とベース電流との切り換えは自動的に行わ
れるので作業者は母材溶融状況を見ながら自在に行うこ
とはできず、また、ワイヤをピーク電流期間に同期して
挿入することに非常に注意を払わなければならないとい
う問題があつた。
のピーク電流とベース電流との切り換えは自動的に行わ
れるので作業者は母材溶融状況を見ながら自在に行うこ
とはできず、また、ワイヤをピーク電流期間に同期して
挿入することに非常に注意を払わなければならないとい
う問題があつた。
【００１４】本発明の目的は、溶接中に作業者が母材溶
融状況を見ながらピーク電流とベース電流との切り換え
が自在に行え、またピーク電流期間にだけワイヤ送給で
きるようにすることにある。
融状況を見ながらピーク電流とベース電流との切り換え
が自在に行え、またピーク電流期間にだけワイヤ送給で
きるようにすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ＴＩＧアー
ク溶接装置において、添加棒あるいは添加ワイヤが母材
と接触しているかどうかを電気的に検知し、ワイヤが母
材と接触しているときにはアーク電流がピーク電流とな
るよう、ワイヤが母材から分離しているときにはアーク
電流がベース電流となるよう、アーク電源を制御するこ
とによつて達成される。
ク溶接装置において、添加棒あるいは添加ワイヤが母材
と接触しているかどうかを電気的に検知し、ワイヤが母
材と接触しているときにはアーク電流がピーク電流とな
るよう、ワイヤが母材から分離しているときにはアーク
電流がベース電流となるよう、アーク電源を制御するこ
とによつて達成される。
【００１６】また上記目的は、ＴＩＧ溶接装置におい
て、添加棒あるいは添加ワイヤが母材と接触しているか
どうかを電気的に検知し、ワイヤが母材と接触している
ときにはワイヤを送給し、ワイヤが母材から離れている
ときにはワイヤを停止することによつて達成される。
て、添加棒あるいは添加ワイヤが母材と接触しているか
どうかを電気的に検知し、ワイヤが母材と接触している
ときにはワイヤを送給し、ワイヤが母材から離れている
ときにはワイヤを停止することによつて達成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】前述のような構成をとることによ
り、作業者が溶接状況を見ながら自在にピーク電流とベ
ース電流との切り換えを行うことができるから、溶け込
みの制御は容易である。
り、作業者が溶接状況を見ながら自在にピーク電流とベ
ース電流との切り換えを行うことができるから、溶け込
みの制御は容易である。
【００１８】図１は、本発明装置の１実施例の装置構成
図であつて、１〜１７は、図３と同様であり、図３の場
合と同様に機能する。
図であつて、１〜１７は、図３と同様であり、図３の場
合と同様に機能する。
【００１９】但し、比較器１３の出力は信号線１８を介
してアーク電流制御器１５にも入力されていて、添加ワ
イヤ６が母材４と接触しているときには、アーク電流を
ピーク電流とし、添加ワイヤ６が母材４から分離してい
るときには、アーク電流をベース電流に切り換えるよう
に動作する機能が追加されている。本実施例では、アル
ミニウムからなる母材４を溶接するため、交流アーク電
源２を用いている。
してアーク電流制御器１５にも入力されていて、添加ワ
イヤ６が母材４と接触しているときには、アーク電流を
ピーク電流とし、添加ワイヤ６が母材４から分離してい
るときには、アーク電流をベース電流に切り換えるよう
に動作する機能が追加されている。本実施例では、アル
ミニウムからなる母材４を溶接するため、交流アーク電
源２を用いている。
【００２０】図２は接触検知装置１０の出力、アーク電
流およびワイヤ送給の関係を説明する図である。下記の
表１は、１実施例の溶接条件である。
流およびワイヤ送給の関係を説明する図である。下記の
表１は、１実施例の溶接条件である。
【００２１】 表１ Ｖ開先突合せ溶接条件 母材 アルミニウム合金：Ａ５０８３Ｐ−Ｏ，厚板１０ｍｍ ワイヤ アルミニウム合金：Ａ５３５６−ＷＹ，直径１．６ｍｍ ワイヤ送給速度 ：３ｍ／ｍｉｎ アーク電流 ピーク電流（ＩP ）ＡＣ：３００Ａ（ワイヤ接触時） ベース電流（ＩB ）ＡＣ：２５０Ａ（ワイヤ非接触時） 作業者はＴＩＧアークを発生してアルミニウム母材４が
十分溶融するとワイヤ６の先端を母材４の溶融池に挿入
する。ワイヤ６が母材４と接触したことを検知した接触
検知装置１０はワイヤ送給制御装置１４とアーク電流制
御器１５に信号を送り、ワイヤ送給を開始し同時にアー
ク電流をピーク電流ＩP に切り換える。母材溶融状況、
溶着金属形成状況を見て、作業者はワイヤトーチ９を急
速に母材４から遠ざけてワイヤ６の先端を母材４から離
すと、ワイヤ６が母材４と分離したことを検知して接触
検知装置１０はワイヤ送給制御装置１４とアーク電流制
御器１５に信号を送り、ワイヤ送給を停止し同時にアー
ク電流をベース電流ＩBに切り換える。このような操作
を繰り返して、ローパルスアーク溶接が進行する。
十分溶融するとワイヤ６の先端を母材４の溶融池に挿入
する。ワイヤ６が母材４と接触したことを検知した接触
検知装置１０はワイヤ送給制御装置１４とアーク電流制
御器１５に信号を送り、ワイヤ送給を開始し同時にアー
ク電流をピーク電流ＩP に切り換える。母材溶融状況、
溶着金属形成状況を見て、作業者はワイヤトーチ９を急
速に母材４から遠ざけてワイヤ６の先端を母材４から離
すと、ワイヤ６が母材４と分離したことを検知して接触
検知装置１０はワイヤ送給制御装置１４とアーク電流制
御器１５に信号を送り、ワイヤ送給を停止し同時にアー
ク電流をベース電流ＩBに切り換える。このような操作
を繰り返して、ローパルスアーク溶接が進行する。
【００２２】図１の実施例では、添加ワイヤ６は送給装
置７から送給されてきたが、添加ワイヤ送給装置７を用
いず添加棒を用い、その添加棒には接触検知装置１０か
らのプルアツプ電圧を印加しながら添加棒先端の電位を
検出する端子を信号線１６，１７を介して接続しても同
様に機能する。
置７から送給されてきたが、添加ワイヤ送給装置７を用
いず添加棒を用い、その添加棒には接触検知装置１０か
らのプルアツプ電圧を印加しながら添加棒先端の電位を
検出する端子を信号線１６，１７を介して接続しても同
様に機能する。
【００２３】また図１の実施例では、交流アークについ
て説明したが、アーク電源２として直流アーク電源を用
い、ステンレス鋼などのＴＩＧアーク溶接にも適用でき
る。また、アルミニウムを溶接する場合には、アーク電
源２に交直両用のアーク電源２を用い、ワイヤ６が母材
４と接触しているときには、交流アーク５、そしてワイ
ヤ６が母材４から離れているときは直流正極性アーク５
を形成させることも行つた。この実施例の場合には、直
流正極性アーク期間に母材４を十分に溶融して深い溶け
込みを形成し、交流アーク電流期間にはアークのクリー
ニング作用によつて、アルミニウムの表面酸化物を除去
するので、アルミニウムの溶接作業がより容易にできる
効果があつた。
て説明したが、アーク電源２として直流アーク電源を用
い、ステンレス鋼などのＴＩＧアーク溶接にも適用でき
る。また、アルミニウムを溶接する場合には、アーク電
源２に交直両用のアーク電源２を用い、ワイヤ６が母材
４と接触しているときには、交流アーク５、そしてワイ
ヤ６が母材４から離れているときは直流正極性アーク５
を形成させることも行つた。この実施例の場合には、直
流正極性アーク期間に母材４を十分に溶融して深い溶け
込みを形成し、交流アーク電流期間にはアークのクリー
ニング作用によつて、アルミニウムの表面酸化物を除去
するので、アルミニウムの溶接作業がより容易にできる
効果があつた。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、手動および半自動ＴＩ
Ｇ溶接において、作業者が溶接状況を見ながら、自在に
ピーク電流とベース電流との切り換えを行うことができ
るので、溶け込みの制御が容易になり、溶接欠陥の発生
の防止に役立つ。また綺麗なうろこ状ビードが容易に形
成でき、溶接のままの美観を問題にする商品について、
商品価値を高める効果がある。
Ｇ溶接において、作業者が溶接状況を見ながら、自在に
ピーク電流とベース電流との切り換えを行うことができ
るので、溶け込みの制御が容易になり、溶接欠陥の発生
の防止に役立つ。また綺麗なうろこ状ビードが容易に形
成でき、溶接のままの美観を問題にする商品について、
商品価値を高める効果がある。
【００２５】また本発明は、添加ワイヤを自動的、周期
的に送給・送給停止するようにして、ワイヤが母材と接
触したときにはアーク電流をピーク電流に、ワイヤが母
材から分離したときにはベース電流に切り換えるように
構成し、自動ＴＩＧアーク溶接によるうろこ状ビード形
成の際にも応用できる。
的に送給・送給停止するようにして、ワイヤが母材と接
触したときにはアーク電流をピーク電流に、ワイヤが母
材から分離したときにはベース電流に切り換えるように
構成し、自動ＴＩＧアーク溶接によるうろこ状ビード形
成の際にも応用できる。
【図１】本発明になるＴＩＧアーク溶接装置の１実施例
の構成図である。
の構成図である。
【図２】図１の装置の動作を説明するタイムチヤートで
ある。
ある。
【図３】ＴＩＧアーク溶接装置の従来技術の構成図であ
る。
る。
１ ＴＩＧアークトーチ ２ アーク電源 ３ タングステン電極 ４ 母材 ５ アーク ６ 添加ワイヤ ７ ワイヤ送給装置 ８ コンジツト ９ ワイヤ用トーチ １０ 接触検知装置 １１ コンタクトチツプ １２ プルアツプ抵抗 １３ 比較器 １４ ワイヤ送給制御装置 １５ アーク電流制御器
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接母材、非消耗電極およびそれらと接
続され溶接アークを形成するアーク電源、そのアーク電
源の電流制御装置、添加ワイヤとそのワイヤを送給する
ワイヤ送給装置とを備えたＴＩＧアーク溶接装置におい
て、該添加ワイヤの先端が母材に接触しているか否かを
検知するワイヤ接触検知手段を設け、 そのワイヤ接触検知手段からのワイヤ接触信号に基づい
て、ワイヤが母材と接触しているときには高電流を、ワ
イヤが母材から分離しているときには低電流となるよう
にアーク電流を制御するように、前記電流制御装置が構
成されていることを特徴とするＴＩＧ溶接装置。 - 【請求項２】 溶接母材、非消耗電極およびそれらと接
続され溶接アークを形成するアーク電源、そのアーク電
源の電流制御装置、添加ワイヤとそのワイヤを送給する
ワイヤ送給装置とを備えたＴＩＧアーク溶接装置におい
て、 ワイヤ接触検知手段からのワイヤ接触信号に基づいて、
ワイヤが母材と接触しているときにはワイヤを送給し、
ワイヤが母材から分離しているときにはワイヤ送給を停
止するように構成されていることを特徴とするＴＩＧア
ーク溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31543297A JPH11151577A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | Ｔｉｇアーク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31543297A JPH11151577A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | Ｔｉｇアーク溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151577A true JPH11151577A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18065312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31543297A Pending JPH11151577A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | Ｔｉｇアーク溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11151577A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105269124A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-01-27 | 沈阳理工大学 | 一种熔丝钨极氩弧焊方法 |
| WO2017073947A1 (ko) * | 2015-10-26 | 2017-05-04 | 비즈 주식회사 | 아크 및 합금금속분말 코어 와이어를 이용한 ded 아크 3차원 합금금속분말 프린팅 방법 및 그 장치 |
| US12121999B2 (en) | 2018-04-18 | 2024-10-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Arc-welding control method |
-
1997
- 1997-11-17 JP JP31543297A patent/JPH11151577A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017073947A1 (ko) * | 2015-10-26 | 2017-05-04 | 비즈 주식회사 | 아크 및 합금금속분말 코어 와이어를 이용한 ded 아크 3차원 합금금속분말 프린팅 방법 및 그 장치 |
| CN105269124A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-01-27 | 沈阳理工大学 | 一种熔丝钨极氩弧焊方法 |
| US12121999B2 (en) | 2018-04-18 | 2024-10-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Arc-welding control method |
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