JPH02284768A - 交流アーク溶接機 - Google Patents
交流アーク溶接機Info
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- JPH02284768A JPH02284768A JP10649389A JP10649389A JPH02284768A JP H02284768 A JPH02284768 A JP H02284768A JP 10649389 A JP10649389 A JP 10649389A JP 10649389 A JP10649389 A JP 10649389A JP H02284768 A JPH02284768 A JP H02284768A
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 60
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Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はアーク溶接機、特に表面に強力な酸化被膜を有
するアルミニューム系の被溶接物のアーク溶接に好適な
交流アーク溶接機に関するものである。
するアルミニューム系の被溶接物のアーク溶接に好適な
交流アーク溶接機に関するものである。
第6図は従来の極性切替の可能な交流アーク溶接電源の
接続図である。同図において1は定電流特性の直流電源
であり、例えば図示しない商用交流電源から電力を得て
アーク溶接に適した電圧に変換した後に整流し、出力電
流を基準信号I「に応じた一定値に保つよう制御する公
知の直流電源が用いられる。2aないし2dはブリッジ
接続されたトランジスタなどのスイッチング素子であり
、図示のようにブリッジ回路の直流端子側を入力端子と
して直流電流1の出力端子に接続し、交流端子側を出力
端子として電極3および被溶接物4に接続する。6はブ
リッジ接続されたスイッチング素子2aないし2dのう
ち対となる2aと2bまたは2cと2dをそれぞれ同時
に0N−OFF制御し正極性出力(被溶接物4が正電位
の出力)または逆極性出力(電極3が正電位の出力)に
切替えるための信号Spを供給する正逆期間信号発生回
路であり、正極性期間Tspは可変抵抗器VRspでま
た逆極性期間Trpは可変抵抗器V Rrpで設定する
くりかえしタイマ回路が利用される。7および8はそれ
ぞれ正極性期間の出力電流値および逆極性期間の出力電
流値を定めるための基準信号Isp、Irpを出力する
基準信号発生回路であり、それぞれ直流電源と可変抵抗
器から構成されている。9はアナログスイッチからなる
基準信号切替回路であり、正逆期間信号発生回路6の出
力信号spによって基準信号発生回路7または8のいず
れかの出力を切りかえて出力電流基準信号1rとして直
流電源1に供給する。10は正逆期間設定回路6の出力
信号Spを入力とし入力信号に応じてスイッチング素子
2a、2bまたは2c、2dのいずれかをそれぞれ同時
に導通させるためのスイッチング素子駆動回路である。
接続図である。同図において1は定電流特性の直流電源
であり、例えば図示しない商用交流電源から電力を得て
アーク溶接に適した電圧に変換した後に整流し、出力電
流を基準信号I「に応じた一定値に保つよう制御する公
知の直流電源が用いられる。2aないし2dはブリッジ
接続されたトランジスタなどのスイッチング素子であり
、図示のようにブリッジ回路の直流端子側を入力端子と
して直流電流1の出力端子に接続し、交流端子側を出力
端子として電極3および被溶接物4に接続する。6はブ
リッジ接続されたスイッチング素子2aないし2dのう
ち対となる2aと2bまたは2cと2dをそれぞれ同時
に0N−OFF制御し正極性出力(被溶接物4が正電位
の出力)または逆極性出力(電極3が正電位の出力)に
切替えるための信号Spを供給する正逆期間信号発生回
路であり、正極性期間Tspは可変抵抗器VRspでま
た逆極性期間Trpは可変抵抗器V Rrpで設定する
くりかえしタイマ回路が利用される。7および8はそれ
ぞれ正極性期間の出力電流値および逆極性期間の出力電
流値を定めるための基準信号Isp、Irpを出力する
基準信号発生回路であり、それぞれ直流電源と可変抵抗
器から構成されている。9はアナログスイッチからなる
基準信号切替回路であり、正逆期間信号発生回路6の出
力信号spによって基準信号発生回路7または8のいず
れかの出力を切りかえて出力電流基準信号1rとして直
流電源1に供給する。10は正逆期間設定回路6の出力
信号Spを入力とし入力信号に応じてスイッチング素子
2a、2bまたは2c、2dのいずれかをそれぞれ同時
に導通させるためのスイッチング素子駆動回路である。
同図の装置においては正極性時にはその期間を可変抵抗
器VRspで、電流値を基準信号発生回路7の出力Is
pで、また逆極性時にはその期間を可変抵抗器V Rr
pで、電流値を基準信号発生回路8の出力Irpでそれ
ぞれ独立して設定するものである。したがって正極性電
流と逆極性電流および両極性時における継続時間とがそ
れぞれ独立して調整されることになる。
器VRspで、電流値を基準信号発生回路7の出力Is
pで、また逆極性時にはその期間を可変抵抗器V Rr
pで、電流値を基準信号発生回路8の出力Irpでそれ
ぞれ独立して設定するものである。したがって正極性電
流と逆極性電流および両極性時における継続時間とがそ
れぞれ独立して調整されることになる。
一方、必要な溶接品質を得るための溶は込み深さは正極
性電流によってほぼ定まり、また被溶接物の表面酸化被
膜が除去される範囲(いわゆるクリーニング幅)は逆極
性電流値と逆極性期間の長さとに依存することが知られ
ている。即ち、正極性期間の長さをT sp、逆極性期
間の長さをTrpとし、また正極性および逆極性の電流
がほぼ矩形波に近い波形で各期間の波高値をIspおよ
びIrpであるときはビード幅Byは l Tsp By−・Isp ・・・・・・・・・・・・(1)T
sp 十Trp であり、またこのときに得られるクリーニング幅Cwは に2 Trp n Cシー 拳Irp ・・・・・・・・
・・・・ (2)Tsp 十Trp (但し1≦n≦3.に1およびに2は溶接条件によって
定まる比例定数) で定まる。ここでビード幅Byに対して必要なりリーニ
ング幅Cνはこれより広いことが必須であり、このビー
ド幅Byに余裕幅COを加えた値(但しCOはビード幅
にほぼ無関係に一定の値)であるから Cv纒Bw+Co ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(3)したがって上記(1)、(2)、(
3)式より各極性における期間と電流値との関係は、(
但しKl= Co、 K2− kl/ k2) −・−
−−−・(4)となる。このように正逆両極性における
適正電流値は、相互に密接な関係を有しており、いずれ
が過不足であっても要求される品質の溶接結果は得られ
ないことになる。それ故、上記従来装置においては調整
が容易でなく、作業者による個人差も大きくなりがちで
あった。
性電流によってほぼ定まり、また被溶接物の表面酸化被
膜が除去される範囲(いわゆるクリーニング幅)は逆極
性電流値と逆極性期間の長さとに依存することが知られ
ている。即ち、正極性期間の長さをT sp、逆極性期
間の長さをTrpとし、また正極性および逆極性の電流
がほぼ矩形波に近い波形で各期間の波高値をIspおよ
びIrpであるときはビード幅Byは l Tsp By−・Isp ・・・・・・・・・・・・(1)T
sp 十Trp であり、またこのときに得られるクリーニング幅Cwは に2 Trp n Cシー 拳Irp ・・・・・・・・
・・・・ (2)Tsp 十Trp (但し1≦n≦3.に1およびに2は溶接条件によって
定まる比例定数) で定まる。ここでビード幅Byに対して必要なりリーニ
ング幅Cνはこれより広いことが必須であり、このビー
ド幅Byに余裕幅COを加えた値(但しCOはビード幅
にほぼ無関係に一定の値)であるから Cv纒Bw+Co ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(3)したがって上記(1)、(2)、(
3)式より各極性における期間と電流値との関係は、(
但しKl= Co、 K2− kl/ k2) −・−
−−−・(4)となる。このように正逆両極性における
適正電流値は、相互に密接な関係を有しており、いずれ
が過不足であっても要求される品質の溶接結果は得られ
ないことになる。それ故、上記従来装置においては調整
が容易でなく、作業者による個人差も大きくなりがちで
あった。
本発明者等は、先に上記の従来装置の問題点を解決する
ために2組設けるべき出力電流を定めるための基準信号
発生回路の一方を他方の基準信号発生回路の出力信号を
入力とし、入力信号に応じた信号を発生する関数発生器
によって構成し、この2つの基準信号発生回路の出力信
号によって正逆両極性時の出力電流を決定するようにし
た交流アーク溶接機を特願昭61−244763号とし
て提案した。
ために2組設けるべき出力電流を定めるための基準信号
発生回路の一方を他方の基準信号発生回路の出力信号を
入力とし、入力信号に応じた信号を発生する関数発生器
によって構成し、この2つの基準信号発生回路の出力信
号によって正逆両極性時の出力電流を決定するようにし
た交流アーク溶接機を特願昭61−244763号とし
て提案した。
第7図にこの種の装置の例を示す。第7図は第6図の従
来装置のうち逆極性時の出力電流を設定するための基準
信号設定器8に代えて第1の基準信号発生回路7の出力
Ispおよび正逆期間設定回路6の出力を入力とし、入
力信号に対応した信号I rp −f (Isp、 T
rp、 Tsp)を出力する関数発生器からなる第2の
基準信号発生回路11を設けたものであり、他は第6図
と同様であるので同機能のものには同符号を付しである
。ここで第2の基準信号発生回路11としては、前述の
(4)式に比例した信号を出力するものを用いればよい
ことになる。このような関数発生器はオペアンプを用い
た加算系数器と乗算器(例えば米国テレダイン社の製品
No、 4452の乗算/除算用集積回路)を組合せる
ことで容易に実現できる。
来装置のうち逆極性時の出力電流を設定するための基準
信号設定器8に代えて第1の基準信号発生回路7の出力
Ispおよび正逆期間設定回路6の出力を入力とし、入
力信号に対応した信号I rp −f (Isp、 T
rp、 Tsp)を出力する関数発生器からなる第2の
基準信号発生回路11を設けたものであり、他は第6図
と同様であるので同機能のものには同符号を付しである
。ここで第2の基準信号発生回路11としては、前述の
(4)式に比例した信号を出力するものを用いればよい
ことになる。このような関数発生器はオペアンプを用い
た加算系数器と乗算器(例えば米国テレダイン社の製品
No、 4452の乗算/除算用集積回路)を組合せる
ことで容易に実現できる。
なお実際の溶接においてはこれらの各要素1 sp。
Tsp、Trpをすべて可変にすると制御が甚しく難し
くなるばかりでなく条件の選定にも混乱を生じる原因と
なる。したがって関数発生器としてI rp−A−(丁
韮+bさらにはIrp=A−18p+bのような単純な
演算を行う回路を用いても実用上問題となることが少な
い。この場合には第2の基準信号発生回路11には第1
の基準信号発生回路7の出力Ispのみを入力すればよ
いことになる。第7図の装置においては、第1の基準信
号発生回路7の出力を調整して所要の正極性電流を得る
ように設定することにより、この正極性電流値に対して
適する値の逆極性電流が得られる基準信号1 rpが第
2の基準信号発生回路11から得られることになる。こ
のようにして得られた基準信号!spとIrpとが正逆
期間設定回路6の出力spに応じて切替わる基準信号切
替回路9を経て直流電源1に出力電流を定める基準信号
1rとして供給される。
くなるばかりでなく条件の選定にも混乱を生じる原因と
なる。したがって関数発生器としてI rp−A−(丁
韮+bさらにはIrp=A−18p+bのような単純な
演算を行う回路を用いても実用上問題となることが少な
い。この場合には第2の基準信号発生回路11には第1
の基準信号発生回路7の出力Ispのみを入力すればよ
いことになる。第7図の装置においては、第1の基準信
号発生回路7の出力を調整して所要の正極性電流を得る
ように設定することにより、この正極性電流値に対して
適する値の逆極性電流が得られる基準信号1 rpが第
2の基準信号発生回路11から得られることになる。こ
のようにして得られた基準信号!spとIrpとが正逆
期間設定回路6の出力spに応じて切替わる基準信号切
替回路9を経て直流電源1に出力電流を定める基準信号
1rとして供給される。
したがって電極3と被溶接物4とには第1の基準信号発
生回路7の出力信号Ispによって定まる値の正極性電
流が可変抵抗器VRspにて設定された期間だけスイッ
チング素子2a、2bが導通して流れ、次に第1の基準
信号発生回路7の出力信号を入力としこれに関連した信
号を出力する第2の基準信号発生回路11の出力信号1
rpによって定まる値の逆極性電流が可変抵抗器V
Rrpによって設定された期間だけスイッチング素子2
c、2dが導通して流れることをくりかえす。
生回路7の出力信号Ispによって定まる値の正極性電
流が可変抵抗器VRspにて設定された期間だけスイッ
チング素子2a、2bが導通して流れ、次に第1の基準
信号発生回路7の出力信号を入力としこれに関連した信
号を出力する第2の基準信号発生回路11の出力信号1
rpによって定まる値の逆極性電流が可変抵抗器V
Rrpによって設定された期間だけスイッチング素子2
c、2dが導通して流れることをくりかえす。
上記従来装置においては、正極性電流に対して逆極性電
流が演算されて決定されるので、必要な出力電流の設定
が容易になる。しかし正極性電流の値を増加してゆくと
、これに対して必要となる逆極性電流の値も増加するの
で、この逆極性電流が直流電源の出力し得る最大値に達
すると以後は逆極性電流を定めるための基準信号1 r
pがいかに増加しても実際の逆極性電流は増加しないこ
とになり、このために必要なりリーニング幅が得られず
、溶接欠陥を生じることになる。
流が演算されて決定されるので、必要な出力電流の設定
が容易になる。しかし正極性電流の値を増加してゆくと
、これに対して必要となる逆極性電流の値も増加するの
で、この逆極性電流が直流電源の出力し得る最大値に達
すると以後は逆極性電流を定めるための基準信号1 r
pがいかに増加しても実際の逆極性電流は増加しないこ
とになり、このために必要なりリーニング幅が得られず
、溶接欠陥を生じることになる。
本発明は、上記従来装置の問題点を解決するために、逆
極性電流の値が直流電源の出力最大値に達するまでは、
逆極性期間の長さまたは正極性と逆極性とからなる1周
期における逆極性期間の占める率を一定として逆極性電
流値を正極性電流値の関数として決定し、正極性電流の
増加によって逆極性電流の値が最大値に達した後は、正
極性電流に応じて逆極性期間の長さまたは1周期中にお
ける逆極性期間の占める率を変化させるようにしたもの
である。
極性電流の値が直流電源の出力最大値に達するまでは、
逆極性期間の長さまたは正極性と逆極性とからなる1周
期における逆極性期間の占める率を一定として逆極性電
流値を正極性電流値の関数として決定し、正極性電流の
増加によって逆極性電流の値が最大値に達した後は、正
極性電流に応じて逆極性期間の長さまたは1周期中にお
ける逆極性期間の占める率を変化させるようにしたもの
である。
本発明は上記のようにすることによって、正極性電流の
増減に応じて必要なりリーニング幅を得るための正確な
逆極性出力が簡単な制御回路で実現できるものである。
増減に応じて必要なりリーニング幅を得るための正確な
逆極性出力が簡単な制御回路で実現できるものである。
第1図は本発明の実施例を示す説明図である。
同図において1ないし11は第7図に示した従来装置と
同機能のものを示している。12は逆極性電流の最大値
1 rmを定める第3の基準信号発生回路であり、第1
の基準信号発生回路7と同様に直流電源と可変抵抗器と
からなる。13は第2の基準信号発生回路の出力Irp
と第3の基準信号発生回路12の出力1 rmとを入力
とし、I rlll≧I rp(またはI rffl>
I rp)の間は一定の出力Trp−Toを出力しI
r+n<Irp(またはI rm5 I rp)になる
とTrp=B・f(Irp)+To −・・但しBは
定数、f(Irp)はIrpの関数で前述の(4)式に
おいてTsp−一定としたときのTrpに相当する・・
・を出力する比較演算回路である。14は比較演算回路
13の出力Trpを入力とし入力電圧を抵抗値に変換す
るV/R変換回路である。なお正逆期間信号発生回路6
として可変抵抗器でなく電圧信号を入力として入力信号
に応じた時間幅の極性切替信号を出力する方式のものを
用いる場合には比較演算回路13の出力を直接または係
数器あるいは増幅器を介して供給すればよい。
同機能のものを示している。12は逆極性電流の最大値
1 rmを定める第3の基準信号発生回路であり、第1
の基準信号発生回路7と同様に直流電源と可変抵抗器と
からなる。13は第2の基準信号発生回路の出力Irp
と第3の基準信号発生回路12の出力1 rmとを入力
とし、I rlll≧I rp(またはI rffl>
I rp)の間は一定の出力Trp−Toを出力しI
r+n<Irp(またはI rm5 I rp)になる
とTrp=B・f(Irp)+To −・・但しBは
定数、f(Irp)はIrpの関数で前述の(4)式に
おいてTsp−一定としたときのTrpに相当する・・
・を出力する比較演算回路である。14は比較演算回路
13の出力Trpを入力とし入力電圧を抵抗値に変換す
るV/R変換回路である。なお正逆期間信号発生回路6
として可変抵抗器でなく電圧信号を入力として入力信号
に応じた時間幅の極性切替信号を出力する方式のものを
用いる場合には比較演算回路13の出力を直接または係
数器あるいは増幅器を介して供給すればよい。
同図の装置においては、第1の基準信号発生回路7によ
って必要な溶は込み深さを得るための正極性電流を定め
る基準信号Ispを定めると、この信号によって逆極性
電流を定めるための基準信号I rpが関数発生器11
によって決定される。逆極性電流の基準信号I rpは
比較演算回路13にも供給されて第3の基準信号発生回
路12の出力1 rmと比較される。比較演算回路13
は入力信号1 rpがI rmよりも小さい間は一定の
出力Toを出力し、IrpがIrmよりも大になるとI
rpに対応した関数となる出力Trpを出力する。これ
によって正極性電流の増加に対して、逆極性電流が増加
してゆく。
って必要な溶は込み深さを得るための正極性電流を定め
る基準信号Ispを定めると、この信号によって逆極性
電流を定めるための基準信号I rpが関数発生器11
によって決定される。逆極性電流の基準信号I rpは
比較演算回路13にも供給されて第3の基準信号発生回
路12の出力1 rmと比較される。比較演算回路13
は入力信号1 rpがI rmよりも小さい間は一定の
出力Toを出力し、IrpがIrmよりも大になるとI
rpに対応した関数となる出力Trpを出力する。これ
によって正極性電流の増加に対して、逆極性電流が増加
してゆく。
逆極性電流が増加して直流電源1の能力の限界Ir鳳に
達した後は信号! rpがさらに増加しても実際の逆極
性電流の値は増加し得ないが比較演算回路13の出力で
ある逆極性期間信号Trpが増加して必要なりリーニン
グ幅が確保される。
達した後は信号! rpがさらに増加しても実際の逆極
性電流の値は増加し得ないが比較演算回路13の出力で
ある逆極性期間信号Trpが増加して必要なりリーニン
グ幅が確保される。
なお第1図において、正極性電流によって生成される溶
着ビードの幅は正極性期間および正極性電流の両方によ
って変化するので、第2の基準信号発生器11として用
いる関数発生器としては第1の基準信号発生回路7の出
力Ispのみでなく、正極性期間の長さを定める可変抵
抗器VRspの出力を変数の一部として入力するものを
用いるとより正確なりリーニング幅が得られることにな
る。
着ビードの幅は正極性期間および正極性電流の両方によ
って変化するので、第2の基準信号発生器11として用
いる関数発生器としては第1の基準信号発生回路7の出
力Ispのみでなく、正極性期間の長さを定める可変抵
抗器VRspの出力を変数の一部として入力するものを
用いるとより正確なりリーニング幅が得られることにな
る。
また比較演算回路13に対しても同様に可変抵抗器VR
spの出力を変数の一部として入力することにより、正
極性期間Tspを変更したときにも自動的に最適のクリ
ーニング幅を確保できることになる。
spの出力を変数の一部として入力することにより、正
極性期間Tspを変更したときにも自動的に最適のクリ
ーニング幅を確保できることになる。
第2図(a)は第1図の実施例において第2の基準信号
発生回路11の具体的な例を示す接続図であり、入力信
号Ispと直流電源E2の電圧とを演算増幅器AI、抵
抗器rlないしr3からなる加算器によって加算してI
rp−A・I sp+ C・・・但し、A、Cは定数・
・・ を得るものである。なおA2は極性を反転させる
ための演算増幅器であり、各信号の極性によって必要時
に設けるものである。
発生回路11の具体的な例を示す接続図であり、入力信
号Ispと直流電源E2の電圧とを演算増幅器AI、抵
抗器rlないしr3からなる加算器によって加算してI
rp−A・I sp+ C・・・但し、A、Cは定数・
・・ を得るものである。なおA2は極性を反転させる
ための演算増幅器であり、各信号の極性によって必要時
に設けるものである。
第2図(b)は同図(a)の回路の入出力信号の関係を
示す線図であり、同図の場合、出力信号1 rpは直流
機[E2の出力電圧によって定まる初期値Irp−Cか
ら始まり以後入力信号Ispに正比例する直線状の変化
を示すことになる。
示す線図であり、同図の場合、出力信号1 rpは直流
機[E2の出力電圧によって定まる初期値Irp−Cか
ら始まり以後入力信号Ispに正比例する直線状の変化
を示すことになる。
第3図(a)は比較演算回路13の具体的な例を示す接
続図である。同図においてDef’lは減算器であり第
2の基準信号発生回路の出力信号Irpから第3の基準
信号設定器12の出力1 rlを差引き差信号ΔIを得
る。Dl、D2はダイオードであり減算器D crlの
出力ΔIの極性が正のとき(即ちI rp> I rl
のとき)にこれを次段に伝え、ΔIが負のときく即ちI
「p< I rrA)には接地するものである。r4
ないしr6は抵抗器であり増幅器A3とともに加算器を
構成し、直流電源E3の出力と減算器D ef’ 1の
出力ΔIとを加算する。またA4は必要に応じて設けら
れる極性反転用の演算増幅器である。第3図(b)は同
図(a)の回路によって得られる出力信号Trpと入力
信号!spとの関係を示したものであり、I rp<
I r−の間は直流電源E3によって定まる一定の電圧
Toを出力し、11−p> I rmlこなると再入力
信号の差電圧ΔI−I sp −I rmと直流電源E
3の出力電圧との和によって定まる出力信号Trp −
B ・(1’rp −I rm) +To ・・・但
し、Bは定数・・・ を出力する。
続図である。同図においてDef’lは減算器であり第
2の基準信号発生回路の出力信号Irpから第3の基準
信号設定器12の出力1 rlを差引き差信号ΔIを得
る。Dl、D2はダイオードであり減算器D crlの
出力ΔIの極性が正のとき(即ちI rp> I rl
のとき)にこれを次段に伝え、ΔIが負のときく即ちI
「p< I rrA)には接地するものである。r4
ないしr6は抵抗器であり増幅器A3とともに加算器を
構成し、直流電源E3の出力と減算器D ef’ 1の
出力ΔIとを加算する。またA4は必要に応じて設けら
れる極性反転用の演算増幅器である。第3図(b)は同
図(a)の回路によって得られる出力信号Trpと入力
信号!spとの関係を示したものであり、I rp<
I r−の間は直流電源E3によって定まる一定の電圧
Toを出力し、11−p> I rmlこなると再入力
信号の差電圧ΔI−I sp −I rmと直流電源E
3の出力電圧との和によって定まる出力信号Trp −
B ・(1’rp −I rm) +To ・・・但
し、Bは定数・・・ を出力する。
第2図および第3図においてはいずれも入力信号に正比
例して変化するようにした例を示したが、これらを正比
例以外の特性、例えば I r p −f丁「+ b 、あるいはTrp−A
・(Isp −Irm) +To のような特性に
するにはそれぞれの例に示した加算器のかわりに、乗算
器あるいは除算器を組み合わせて構成すればよい。
例して変化するようにした例を示したが、これらを正比
例以外の特性、例えば I r p −f丁「+ b 、あるいはTrp−A
・(Isp −Irm) +To のような特性に
するにはそれぞれの例に示した加算器のかわりに、乗算
器あるいは除算器を組み合わせて構成すればよい。
また第4図はV/R変換回路の具体的な例を示す接続図
である。同図においてCoa+p2は比較器、A5は増
幅器、Mlは電動機であり、この電動機によって可変抵
抗器VRpおよびVRIの摺動子を同時に同方向に移動
させる。
である。同図においてCoa+p2は比較器、A5は増
幅器、Mlは電動機であり、この電動機によって可変抵
抗器VRpおよびVRIの摺動子を同時に同方向に移動
させる。
可変抵抗器VRIは直流電源E4によって電圧が供給さ
れており、その摺動子の出力電圧は比較器CoIIIp
2に負帰還されている。同図において入力信号Trp(
第1図の比較演算回路13の出力T rp)が供給され
ると比較器Comp 2は可変抵抗器VRIの出力との
差電圧を増幅器A5に供給し、増幅器A5はこの入力端
子を増幅して電動器M1を駆動する。電動機M1の回転
によって可変抵抗器VR1の摺動子が移動するが、この
ときの移動方向が比較機Comp2の出力が減少する方
向に電動機M1の回転方向を設定しておくと、電動機M
1は入力信号Trpと可変抵抗器VRIの出力電圧とが
一致したところで停止する。このとき可変抵抗11VR
pも可変抵抗器VRIに連動して摺動子が駆動されてい
るのでこのときの可変抵抗器VRpの抵抗値は入力信号
Trpに比例した値となっている。この可変抵抗器Vr
pを第1図の実施例の正逆期間信号発生回路6の逆極性
期間設定用可変抵抗器として用いれば入力信号Trpに
対応した逆極性期間が設定できることになる。
れており、その摺動子の出力電圧は比較器CoIIIp
2に負帰還されている。同図において入力信号Trp(
第1図の比較演算回路13の出力T rp)が供給され
ると比較器Comp 2は可変抵抗器VRIの出力との
差電圧を増幅器A5に供給し、増幅器A5はこの入力端
子を増幅して電動器M1を駆動する。電動機M1の回転
によって可変抵抗器VR1の摺動子が移動するが、この
ときの移動方向が比較機Comp2の出力が減少する方
向に電動機M1の回転方向を設定しておくと、電動機M
1は入力信号Trpと可変抵抗器VRIの出力電圧とが
一致したところで停止する。このとき可変抵抗11VR
pも可変抵抗器VRIに連動して摺動子が駆動されてい
るのでこのときの可変抵抗器VRpの抵抗値は入力信号
Trpに比例した値となっている。この可変抵抗器Vr
pを第1図の実施例の正逆期間信号発生回路6の逆極性
期間設定用可変抵抗器として用いれば入力信号Trpに
対応した逆極性期間が設定できることになる。
なお第1図の実施例において正逆期間発生回路6が電圧
信号を入力として入力信号に対応した時限信号を発生す
る回路であるときにはこのV/R変換回路14が不要と
なることはもちろんである。
信号を入力として入力信号に対応した時限信号を発生す
る回路であるときにはこのV/R変換回路14が不要と
なることはもちろんである。
また比較演算回路13の入力としては逆極性期間の電流
に対応した信号であればよいので、第2の基準信号発生
回路7の出力Irpのかわりにこれに対応して関数関係
にある信号となる第1の基準信号発生回路11の出力I
spを用いてもよい。
に対応した信号であればよいので、第2の基準信号発生
回路7の出力Irpのかわりにこれに対応して関数関係
にある信号となる第1の基準信号発生回路11の出力I
spを用いてもよい。
第5図は、本発明の別の実施例を示す接続図であり、同
図において工は直流電源であり、正・負および零の三端
子を出力端子として有するものである。2e、2fはス
イッチング素子であり、両スイ・ンチング素子が交互に
導通することによって交流出力が得られるものである。
図において工は直流電源であり、正・負および零の三端
子を出力端子として有するものである。2e、2fはス
イッチング素子であり、両スイ・ンチング素子が交互に
導通することによって交流出力が得られるものである。
3.4.7.9.11.12はそれぞれ第1図の実施例
と同機能のものを示し、15は第1の基準信号発生回路
11の出力Ispと第3の基準信号発生回路12の出力
I rIQとを入力としI sp< I rm (また
はIsp≦I rn+)のときには一定の信号α=αo
・・・但し、0くα< 1−・・ を出力し、Is
p≧I rm (またはIsp>I rll)のときに
はa−D−f (l5p) +ao即ちα=B−f(I
rp)+ao ・−・但し、B、Dは定数、f(Is
p)およびf(Irp)はそれぞれIspおよびI r
pの関数であり、I rp−A−f (l5p)十〇で
ある。・・・ を出力する比較演算回路であり、第1図
の実施例の比較演算回路1″3と同様に減算器や演算増
幅器を組合せることによって容易に得られる。16は正
極性期間と逆極性期間とからなる1周期の長さTを設定
するための極性切替周期設定回路であり、例えば直流電
源と可変抵抗器とから構成される。17は比較演算回路
15の出力αと極性切替周期設定回路16の出力Tとを
入力とし正極性期間信号TSp−(1−α)Tおよび逆
極性期間信号Tsp=αTを出力する正逆期間信号発生
回路であり、乗算器および減算器を組合せて構成する。
と同機能のものを示し、15は第1の基準信号発生回路
11の出力Ispと第3の基準信号発生回路12の出力
I rIQとを入力としI sp< I rm (また
はIsp≦I rn+)のときには一定の信号α=αo
・・・但し、0くα< 1−・・ を出力し、Is
p≧I rm (またはIsp>I rll)のときに
はa−D−f (l5p) +ao即ちα=B−f(I
rp)+ao ・−・但し、B、Dは定数、f(Is
p)およびf(Irp)はそれぞれIspおよびI r
pの関数であり、I rp−A−f (l5p)十〇で
ある。・・・ を出力する比較演算回路であり、第1図
の実施例の比較演算回路1″3と同様に減算器や演算増
幅器を組合せることによって容易に得られる。16は正
極性期間と逆極性期間とからなる1周期の長さTを設定
するための極性切替周期設定回路であり、例えば直流電
源と可変抵抗器とから構成される。17は比較演算回路
15の出力αと極性切替周期設定回路16の出力Tとを
入力とし正極性期間信号TSp−(1−α)Tおよび逆
極性期間信号Tsp=αTを出力する正逆期間信号発生
回路であり、乗算器および減算器を組合せて構成する。
この正逆期間信号発生回路17の出力信号Tspはスイ
ッチング素子2fを導通させるとともに基準信号切替回
路9に供給されてTspの期間は第1の基準信号発生回
路7の出力Ispを基準信号1rとして直流電源1の出
力電流を決定する。
ッチング素子2fを導通させるとともに基準信号切替回
路9に供給されてTspの期間は第1の基準信号発生回
路7の出力Ispを基準信号1rとして直流電源1の出
力電流を決定する。
また信号Trpはスイッチング素子2eに供給されてこ
れを導通させ電8ii3から被溶接物4に向う逆極性電
流を流す。
れを導通させ電8ii3から被溶接物4に向う逆極性電
流を流す。
第5図の実施例においては正極性電流Ispが一定値に
れに対応して定められる逆極性電流の波高値が直流電源
1の最大値)に達するまでは一定の逆極性時間率α=α
oで正逆期間周期Tでくりかえされて、この間逆極性電
流が正極性電流の増加に対応して(例えば正比例して)
増加する。正極性電流が大きくなって、これに対応して
定められる逆極性電流が第3の基準信号設定回路12の
出力r rmよりも大になると比較演算回路15は逆極
性期間率αとして、α−D−f(Isp)十α0即ちα
=B・f(Irp)+αoを出力してαを正極性電流の
増加に応じて増大させるよう動作する。
れに対応して定められる逆極性電流の波高値が直流電源
1の最大値)に達するまでは一定の逆極性時間率α=α
oで正逆期間周期Tでくりかえされて、この間逆極性電
流が正極性電流の増加に対応して(例えば正比例して)
増加する。正極性電流が大きくなって、これに対応して
定められる逆極性電流が第3の基準信号設定回路12の
出力r rmよりも大になると比較演算回路15は逆極
性期間率αとして、α−D−f(Isp)十α0即ちα
=B・f(Irp)+αoを出力してαを正極性電流の
増加に応じて増大させるよう動作する。
これによって逆極性期間が増加し、正極性電流の増加に
見合うクリーニング幅が確保できることになる。なお関
数f(lsp)またf(Irp)としては前述の第4式
の理由からIspまたはI rpの増加に対して正比例
または単調増大曲線とすればよい。
見合うクリーニング幅が確保できることになる。なお関
数f(lsp)またf(Irp)としては前述の第4式
の理由からIspまたはI rpの増加に対して正比例
または単調増大曲線とすればよい。
第5図の実施例においては逆極性期間の比率を正極性期
間の電流に対応して定めるようにしたので第1図の実施
例と異なり常に一定の周期で溶接できる。これは高速溶
接において特に有利な点となる。この理由は交流アーク
溶接においては溶接ビードは主として正極性時において
形成され、逆極性時においては被溶接物の表面の酸化物
を破壊するいわゆるクリーニング作用のみが行なわれる
ために、正逆の周期が長くなって逆極性期間が大になる
とこの間は被溶接物の溶融が行なわれないので、高速で
溶接を行うときにはこの間に溶接トーチが相当移動する
ためにビード形状が不均一となったり、極端な場合には
途切れることも発生するからである。
間の電流に対応して定めるようにしたので第1図の実施
例と異なり常に一定の周期で溶接できる。これは高速溶
接において特に有利な点となる。この理由は交流アーク
溶接においては溶接ビードは主として正極性時において
形成され、逆極性時においては被溶接物の表面の酸化物
を破壊するいわゆるクリーニング作用のみが行なわれる
ために、正逆の周期が長くなって逆極性期間が大になる
とこの間は被溶接物の溶融が行なわれないので、高速で
溶接を行うときにはこの間に溶接トーチが相当移動する
ためにビード形状が不均一となったり、極端な場合には
途切れることも発生するからである。
なお第5図の実施例においても第1図の実施例と同様に
比較演算回路13の入力として第1の基準信号発生回路
7の出力信号Ispにがえて第2の基準信号発生回路1
1の出力信号Irpを用いてもよい。
比較演算回路13の入力として第1の基準信号発生回路
7の出力信号Ispにがえて第2の基準信号発生回路1
1の出力信号Irpを用いてもよい。
本発明においては、正逆両極性の電流を交互に流してア
ルミニューム等の酸化被膜を有する被溶接物を溶接する
装置において、正極性電流の増加に対して逆極性電流値
を相関関係をもって増加させ、逆極性電流が装置の能力
限界に達した後は、逆極性電流の期間を増加させるよう
にしたので、正極性電流を増加させていったときにも逆
極性電流の不足からクリーニング幅が不足することがな
くなる。このため調整は単に正極性電流のみを設定する
だけでよく、操作が簡単となる。また正極性電流と正極
性期間とから逆極性電流と逆極性期間とを演算する方式
のものにくらべて制御が極めて簡単になるので装置が安
価となる。
ルミニューム等の酸化被膜を有する被溶接物を溶接する
装置において、正極性電流の増加に対して逆極性電流値
を相関関係をもって増加させ、逆極性電流が装置の能力
限界に達した後は、逆極性電流の期間を増加させるよう
にしたので、正極性電流を増加させていったときにも逆
極性電流の不足からクリーニング幅が不足することがな
くなる。このため調整は単に正極性電流のみを設定する
だけでよく、操作が簡単となる。また正極性電流と正極
性期間とから逆極性電流と逆極性期間とを演算する方式
のものにくらべて制御が極めて簡単になるので装置が安
価となる。
第1図は本発明の実施例を示す接続図、第2図(a)は
第1図の実施例に用いる第2の基準信号発生回路11の
例を示す接続図、第2図(b)は第2図(a)の回路の
人出力信号の関係を示す線図、第3図(a)は第1図の
実施例に用いる比較演算回路13の例を示す接続図、第
3図(b)は第3図(a)の回路の入出力信号の関係を
示す線図、第4図は第1図の実施例において用いるV/
R変換回路14の例を示す接続図、第5図は本発明の別
の実施例を示す接続図、第6図および第7図は従来の装
置の例を示す接続図である。 1・パ直流電源、2a〜2a・・・スイッチング素子、
6.17・・・正逆期間信号発生回路、7・・・第1
の基準信号発生回路、 91.・基準信号切替回路、 11・・・第2の基準信号発生回路、 12・・・第3 の基準信号発生回路、13.15・・
・比較演算 回路、 14・・・V/R変換回路、 16・・・極性 切替周期設定回路
第1図の実施例に用いる第2の基準信号発生回路11の
例を示す接続図、第2図(b)は第2図(a)の回路の
人出力信号の関係を示す線図、第3図(a)は第1図の
実施例に用いる比較演算回路13の例を示す接続図、第
3図(b)は第3図(a)の回路の入出力信号の関係を
示す線図、第4図は第1図の実施例において用いるV/
R変換回路14の例を示す接続図、第5図は本発明の別
の実施例を示す接続図、第6図および第7図は従来の装
置の例を示す接続図である。 1・パ直流電源、2a〜2a・・・スイッチング素子、
6.17・・・正逆期間信号発生回路、7・・・第1
の基準信号発生回路、 91.・基準信号切替回路、 11・・・第2の基準信号発生回路、 12・・・第3 の基準信号発生回路、13.15・・
・比較演算 回路、 14・・・V/R変換回路、 16・・・極性 切替周期設定回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、供給される基準信号に応じた波高値の電流を出力す
る直流電源と、前記直流電源の出力を正極性および逆極
性に切替えて出力端子に伝達するためのスイッチング素
子からなる極性切替回路と、正極性期間における出力電
流値を定めるための第1の基準信号発生回路と、前記第
1の基準信号発生回路の出力Ispを入力として入力信
号に応じた信号Irp=A・f(Isp)を発生する関
数発生器からなる逆極性期間における出力電流値を定め
るための第2の基準信号発生回路と、前記直流電源の出
力し得る逆極性電流の最大値に対応した信号Irmを出
力する第3の基準信号発生回路と、前記第2の基準信号
発生回路の出力信号Irp(または前記第1の基準信号
発生回路の出力Isp)と前記第3の基準信号発生回路
の出力Irmとを入力とし、Irp<Irm(またはI
sp<Irm)の間は一定の信号Trp=Toを出力し
、Irp≧Irm(またはIsp≧Irm)の間はTr
p=B・f(Irp)+To(またはTrp=B・f(
Isp)+To)・・・・・・但しBは定数、f(Ir
p)およびf(Isp)は前記第2および第1の基準信
号発生回路の出力信号IrpおよびIspの関数・・・
・・・を出力する比較演算回路と、正極性期間設定器と
、前記正極期間設定器の出力Tspと前記比較演算回路
の出力Trpとを入力とし前記極性切替回路に正極性期
間と逆極性期間とを定める極性切替信号を出力する正逆
期間信号発生回路と、前記正逆期間信号発生回路の出力
信号に同期して前記直流電源に前記第1または第2の基
準信号発生回路の出力信号を出力電流設定のための基準
信号として供給する基準信号切替回路とを具備した交流
アーク溶接機。 2、供給される基準信号に応じた波高値の電流を出力す
る直流電源と、前記直流電源の出力を正極性および逆極
性に切替えて出力端子に伝達するためのスイッチング素
子からなる極性切替回路と、正極性期間における出力電
流値を定めるための第1の基準信号発生回路と、前記第
1の基準信号発生回路の出力Ispを入力として入力信
号に応じた信号Irp=A・f(Isp)を発生する関
数発生器からなる逆極性期間における出力電流値を定め
るための第2の基準信号発生回路と、前記直流電源の出
力し得る逆極性電流の最大値に対応した信号Irmを出
力する第3の基準信号発生回路と、前記第2の基準信号
発生回路の出力信号Irp(または前記第1の基準信号
発生回路の出力Isp)と前記第3の基準信号発生回路
の出力Irmとを入力としIrp<Irm(またはIs
p<Irm)の間は一定の信号α=αo・・・・・・但
し0<α<1・・・・・・を出力し、Irp≧Irm(
またはIsp≧Irm)の間はα=B・f(Irp)+
αo(またはα=B・f(Isp)+αo)・・・・・
・但しBは定数、f(Irp)およびf(Isp)は前
記第2および第1の基準信号発生回路の出力信号Irp
およびIspの関数・・・・・・を出力する比較演算回
路と、正極性期間と逆極性期間とからなる一周期Tを定
める極性切替周期設定回路と、前記極性切替周期設定回
路の出力Tと前記比較演算回路の出力αとを入力とし前
記極性切替回路に正極性期間Tsp=(1−α)Tと逆
極性期間Trp=αTとを定める極性切替信号を出力す
る正逆期間信号発生回路と、前記正逆期間信号発生回路
の出力信号に同期して前記直流電源に前記第1または第
2の基準信号発生回路の出力信号を基準信号として供給
するための基準信号切替回路とを具備した交流アーク溶
接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10649389A JP2738006B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 交流アーク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10649389A JP2738006B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 交流アーク溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02284768A true JPH02284768A (ja) | 1990-11-22 |
| JP2738006B2 JP2738006B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=14434976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10649389A Expired - Fee Related JP2738006B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 交流アーク溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738006B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04279279A (ja) * | 1991-03-04 | 1992-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 交流tig溶接機 |
-
1989
- 1989-04-25 JP JP10649389A patent/JP2738006B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04279279A (ja) * | 1991-03-04 | 1992-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 交流tig溶接機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738006B2 (ja) | 1998-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |