JPH0330468B2 - - Google Patents
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- JPH0330468B2 JPH0330468B2 JP57198628A JP19862882A JPH0330468B2 JP H0330468 B2 JPH0330468 B2 JP H0330468B2 JP 57198628 A JP57198628 A JP 57198628A JP 19862882 A JP19862882 A JP 19862882A JP H0330468 B2 JPH0330468 B2 JP H0330468B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基準電圧を設定して溶接電源の出力
電圧を定め、また消耗電極ワイヤの送給速度を基
準値に保つことによつて溶接電流を所定値に保つ
ようにして溶接条件を定める方式のアーク溶接機
制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention maintains the welding current at a predetermined value by setting a reference voltage to determine the output voltage of the welding power source, and by maintaining the feeding speed of the consumable electrode wire at the reference value. The present invention relates to an arc welding machine control device that determines welding conditions based on the following conditions.
消耗電極ワイヤを用いるアーク溶接において
は、溶接電源として略定電圧特性の電源を用い、
消耗電極ワイヤを略定速で送給することによつて
溶接電流を決定する方式のものが行なわれてい
る。この場合、溶接電流の制御は、溶接電流がワ
イヤ送給速度に見合う溶融速度となる値に一義的
に定まるために、ワイヤ送給速度を一定に制御す
ることによつてほとんどその目的が達成され、か
つ被溶接物と溶接トーチとの間の距離が急変して
アーク長が変化し、見掛け上のワイヤ送給速度が
変化した場合にも、溶接電流が電源の出力電圧・
電流特性に従つて変化することによつて、溶融量
が変化してアーク長が回復する、いわゆる溶接電
源の自己制御性を利用してアーク長を回復するよ
うになつている。 In arc welding using a consumable electrode wire, a power source with approximately constant voltage characteristics is used as the welding power source,
A method is used in which the welding current is determined by feeding a consumable electrode wire at a substantially constant speed. In this case, the purpose of controlling the welding current is mostly achieved by controlling the wire feeding speed to a constant value, since the welding current is uniquely determined to a value that provides a melting rate that matches the wire feeding speed. , and even if the distance between the workpiece and the welding torch suddenly changes, the arc length changes, and the apparent wire feeding speed changes, the welding current will change depending on the output voltage of the power supply.
The arc length is recovered by making use of the so-called self-control of the welding power source, in which the amount of melt changes and the arc length recovers by changing according to the current characteristics.
ところが溶接電圧は、溶接電源として出力電圧
をフイードバツクしないものはもちろん、フイー
ドバツクして基準値に倣うようにしたものにおい
ても、そのフイードバツク制御系の誤差によつて
第1図に示すように出力電流の増加とともに出力
電圧が低下する傾向となることはさけられない。
第1図は溶接電源の出力電圧Eaを縦軸に、出力
電流Iwを横軸に取つて、出力電圧基準信号erを
パラメータとして示したものである(er1<er2<
er3)。図から判るように、出力電流の変化に対す
る出力電圧の変動率は出力電圧基準信号によつて
異なり、一般に出力電圧を高い値に設定するほど
大きくなる。このため、同じ溶接電流Iwの設定
に対しても出力電圧の基準信号からの差△Vは異
なり、かつ溶接電流の変化にしたがつて出力電圧
は各電圧・電流特性曲線の上を移動するから、溶
接中の各瞬時において出力電圧は予定の値から外
れたものとなる。このため、通常は溶接電流設定
値の変更と同時に出力電圧の再設定を行つてい
る。例えば第1図において電流をI1からI2(I1<
I2)に変更するときには出力電圧基準値をer1から
er′1(er1<er′1)に変更してもとの出力電圧e0を得
るようにすることが必要であり、この場合出力電
圧を測定し、この測定値が所望値に戻るまで出力
電圧設定用ダイアルを回すことが必要となる。こ
のように出力電圧Eaと出力電流Iwとの間には電
源の特性に基づく相関関係がありそれぞれを独立
して任意に設定した場合には両者の設定値によつ
て得られる出力が異つた値となる。 However, the welding voltage varies, not only in welding power sources that do not feed back the output voltage, but also in those that do feed back and follow the reference value, due to errors in the feedback control system, as shown in Figure 1. It is unavoidable that the output voltage tends to decrease as the voltage increases.
Figure 1 shows the output voltage Ea of the welding power source on the vertical axis, the output current Iw on the horizontal axis, and the output voltage reference signal e r as a parameter (e r1 < e r2 <
e r3 ). As can be seen from the figure, the fluctuation rate of the output voltage with respect to the change in the output current varies depending on the output voltage reference signal, and generally increases as the output voltage is set to a higher value. Therefore, even if the welding current Iw is set to the same value, the output voltage difference △V from the reference signal is different, and the output voltage moves on each voltage/current characteristic curve as the welding current changes. , the output voltage deviates from the planned value at each instant during welding. For this reason, the output voltage is usually reset at the same time as the welding current setting value is changed. For example, in Figure 1, the current is changed from I 1 to I 2 (I 1 <
I 2 ), change the output voltage reference value from e r1 to
It is necessary to change the output voltage to e r ′ 1 (e r1 < e r ′ 1 ) to obtain the original output voltage e 0. In this case, measure the output voltage and check if this measured value is the desired value. It is necessary to turn the output voltage setting dial until it returns. In this way, there is a correlation between the output voltage Ea and the output current Iw based on the characteristics of the power supply, and if they are arbitrarily set independently, the output obtained will be different depending on the setting values of both. becomes.
上記の現象は、出力電流設定値によつてワイヤ
送給速度を決定する電動機の回転速度を略定速に
制御する場合においても同様のことが発生する。
即ち、電流設定値に対応した速度にワイヤ送給用
電動機の回転速度を制御する場合においても、通
常のフイードバツク制御を行うときには必らず速
度誤差を生じ、この速度誤差は設定速度が大にな
るほど、即ち出力電流の設定値が大なるほど大き
くなり、またこの回転速度の変動率が直接出力電
流の変動率となつて現われる。しかし、制御系そ
のものは、その動作原理上設定値と電動機回転速
度との差により動作しているために、この出力電
流の変化を補償することができない。 The above phenomenon also occurs when the rotational speed of the electric motor, which determines the wire feeding speed, is controlled to a substantially constant speed based on the output current setting value.
In other words, even when controlling the rotational speed of the wire feeding motor to a speed corresponding to the current setting value, a speed error always occurs when performing normal feedback control, and this speed error increases as the set speed increases. That is, the larger the set value of the output current becomes, the larger the output current becomes, and the fluctuation rate of this rotational speed directly appears as the fluctuation rate of the output current. However, because the control system itself operates based on the difference between the set value and the motor rotation speed due to its operating principle, it is not possible to compensate for this change in the output current.
本発明は、出力電流の設定値Irに対して実際の
出力電流Iwを検出し、差(Ir−Iw)を得てこの
差信号が減少する方向にワイヤ送給用電動機の回
転速度を出力電流設定器の出力信号に応じた速度
に制御して、通常行われている回転速度をフイー
ドバツク制御するときの出力電流の誤差を補償
し、かつ電源の出力電圧・電流特性曲線を各出力
電圧設定値に対応して記憶させておき、出力電
圧、出力電流の各値が入力されたときにこれらの
各値に対応する特性を読み出して基準信号をこれ
らによつて補正して所定の出力電圧が任意に得ら
れるようにしたものである。 The present invention detects the actual output current Iw with respect to the set value Ir of the output current, obtains the difference (Ir - Iw), and changes the rotation speed of the wire feeding motor in the direction in which this difference signal decreases. The speed is controlled according to the output signal of the setting device to compensate for errors in the output current when feedback control of the rotation speed is normally performed, and the output voltage/current characteristic curve of the power supply is adjusted to each output voltage setting value. When each value of output voltage and output current is input, the characteristics corresponding to each value are read out and the reference signal is corrected by these values, so that a predetermined output voltage can be set as desired. It was designed so that it could be obtained.
第2図は本発明の実施例を示す接続図である。
同図において、1は端子Sに供給される基準電圧
に対応した電圧を出力する溶接電源であり、溶接
トーチ2および被溶接物3に溶接電力を供給す
る。4は消耗電極ワイヤであり電動機5によつて
駆動される送給ロール6によつて溶接トーチ2を
経て被溶接物3に向つて送給される。7は溶接電
流設定信号をデイジイタル信号にて出力する出力
電流設定器、8は出力電流設定器7の出力をアナ
ログ信号に変換するためのD/A変換器、9は溶
接電源1の出力電流を検出する電流検出器、10
はD/A変換器8の出力と電流設定器9の出力と
を比較する比較器である。11は出力電圧設定信
号をデイジイタル信号で出力する出力電圧設定
器、12は溶接電源1の出力電圧・電流特性を各
出力電圧と電流との組合せに対応して記憶する記
憶回路であり、13は出力電流設定器7および出
力電圧設定器11の各出力を受けて各設定値に対
応した記憶回路12の記憶内容を読み出して出力
電圧設定器11の出力信号を補正する演算回路で
ある。この記憶回路12および演算回路13とし
ては、溶接電源1の出力電圧・電流特性が第1図
に示すような単純な一次式で表わされるような直
線的変化を示すものである場合には、記憶回路1
2として最大補正量を設定する補正量設定器と
し、演算回路13としてはこの補正量設定器の出
力信号を出力電圧設定器11および出力電流設定
器7の各出力の組合せに応じた係数を乗じて出力
電圧設定器11の出力信号に加算する加算計数器
が使用できる。溶接電源1の出力電圧・電流特性
が複雑な曲線的変化を示す場合には、記憶回路1
2に半導体メモリ回路を使用し、演算回路13と
しては出力電圧設定器11の出力および出力電流
設定器7の出力に応じて記憶回路12の記憶場所
を指定してこれを読み出し、出力電圧設定器11
の出力信号を補正して出力とするようにプログラ
ムされたマイクロプロセツサを利用すればよい。
14は演算回路13のデイジイタル出力をアナロ
グ信号に変換して溶接電源1のS端子に出力電圧
指令信号として供給するためのD/A変換器であ
る。 FIG. 2 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes a welding power source that outputs a voltage corresponding to a reference voltage supplied to a terminal S, and supplies welding power to a welding torch 2 and a workpiece 3. Reference numeral 4 denotes a consumable electrode wire, which is fed by a feed roll 6 driven by an electric motor 5 to the workpiece 3 via the welding torch 2. 7 is an output current setting device that outputs a welding current setting signal as a digital signal, 8 is a D/A converter for converting the output of the output current setting device 7 into an analog signal, and 9 is an output current setting device that outputs the output current of the welding power source 1. Current detector to detect, 10
is a comparator that compares the output of the D/A converter 8 and the output of the current setter 9. 11 is an output voltage setting device that outputs an output voltage setting signal as a digital signal; 12 is a memory circuit that stores the output voltage/current characteristics of the welding power source 1 in correspondence with each combination of output voltage and current; This is an arithmetic circuit that receives each output of the output current setter 7 and the output voltage setter 11, reads out the stored contents of the storage circuit 12 corresponding to each set value, and corrects the output signal of the output voltage setter 11. When the output voltage/current characteristics of the welding power source 1 show a linear change expressed by a simple linear equation as shown in FIG. circuit 1
2 is a correction amount setter for setting the maximum correction amount, and the arithmetic circuit 13 multiplies the output signal of this correction amount setter by a coefficient corresponding to the combination of each output of the output voltage setting device 11 and the output current setting device 7. An addition counter that adds the output signal of the output voltage setter 11 can be used. When the output voltage/current characteristics of the welding power source 1 show complex curved changes, the memory circuit 1
2, a semiconductor memory circuit is used as the arithmetic circuit 13, and the memory location of the memory circuit 12 is specified and read out according to the output of the output voltage setter 11 and the output of the output current setter 7, and the output voltage setter 11
A microprocessor programmed to correct and output the output signal may be used.
14 is a D/A converter for converting the digital output of the arithmetic circuit 13 into an analog signal and supplying it to the S terminal of the welding power source 1 as an output voltage command signal.
同図の実施例において、電動機5の回転速度
は、出力電流設定器7の出力と電流検出器9の出
力との差によつて制御されて、ワイヤ4の送給速
度が設定されて所望の出力電流が得られる。この
とき、比較器10として通常の差動増幅器を用い
ると、入出力間に若干の誤差が生じるので比較器
に両入力信号の差を積分する積分回路を用いる
と、常に入出力間の差が零になるまで修正されて
後に安定するので極めて正確な出力電流の制御が
可能となる。一方、出力電圧設定器11の出力er
は演算回路13において、出力電流設定器の出力
と対応した記憶回路12の記憶内容に応じて、第
1図に示した出力電圧変動分に相当する△erが補
正されて(er+△er)となつてD/A変換器14
に供給されてアナログ信号に変換された後に、出
力電圧指令信号として溶接電源1に供給される。
この結果、溶接電源1は出力電流値によつて変化
する電圧変動分を補正した指令信号を受けること
になるので、見掛け上、出力電流値には全く無関
係に出力電圧が所望値に保たれることになる。 In the embodiment shown in the figure, the rotational speed of the electric motor 5 is controlled by the difference between the output of the output current setting device 7 and the output of the current detector 9, and the feeding speed of the wire 4 is set to a desired value. Output current can be obtained. At this time, if a normal differential amplifier is used as the comparator 10, a slight error will occur between the input and output, so if the comparator uses an integrating circuit that integrates the difference between both input signals, the difference between the input and output will always be Since it is corrected until it reaches zero and then stabilizes, extremely accurate control of the output current becomes possible. On the other hand, the output e r of the output voltage setting device 11
In the arithmetic circuit 13, △e r corresponding to the output voltage fluctuation shown in FIG . e r ) and the D/A converter 14
After being converted into an analog signal, it is supplied to the welding power source 1 as an output voltage command signal.
As a result, the welding power source 1 receives a command signal that corrects voltage fluctuations that vary depending on the output current value, so the output voltage is apparently maintained at the desired value regardless of the output current value. It turns out.
この結果、出力電流と出力電圧とはそれぞれ完
全に独立して設定することが可能となり、他方の
影響を受けることがなく極めて調整が容易でかつ
正確な制御装置を得ることができる。 As a result, the output current and the output voltage can be set completely independently of each other, and a control device that is extremely easy to adjust and accurate without being influenced by the other can be obtained.
なお第2図の実施例においては、演算回路13
の出力をD/A変換器14にてアナログ信号に変
換して溶接電源1に対する指令信号としたが、溶
接電源1がデイジイタル信号により出力電圧が制
御されるものであるときには当然このD/A変換
器は不要である。また装置全体をアナログ信号系
に構成できることはもちろんである。さらに溶接
電源1の出力電圧をフイードバツクするもの、演
算回路13に対する出力電流信号として出力電流
設定器7の出力のかわりに電流検出器9の出力を
用いるもの(但し演算回路13がデイジイタル信
号を扱うものであるときには信号の変換が必要)、
比較器10をデイジイタル信号比較器としてこれ
とD/A変換器8とを入れかえたものなど種々の
変形が可能である。特に、演算回路13に対する
出力電流信号として電流検出器9の出力信号を利
用するときは、実際の出力電流に対応して出力電
圧の補正が行なわれるので、出力電流設定値の変
更時のみでなく、溶接トーチを操作する作業者の
手振れや被溶接物の表面形状の変化などによつて
アーク長が変動した場合の出力電流の変化に対し
ても出力電圧指令信号が補正されるので都合がよ
い。 In the embodiment shown in FIG. 2, the arithmetic circuit 13
The D/A converter 14 converts the output of No utensils are required. Furthermore, it goes without saying that the entire device can be configured as an analog signal system. Additionally, there are those that feed back the output voltage of the welding power source 1, and those that use the output of the current detector 9 instead of the output of the output current setting device 7 as the output current signal to the arithmetic circuit 13 (however, the arithmetic circuit 13 handles digital signals). signal conversion is required),
Various modifications are possible, such as replacing the comparator 10 with the D/A converter 8 by using a digital signal comparator. In particular, when the output signal of the current detector 9 is used as the output current signal to the arithmetic circuit 13, the output voltage is corrected in accordance with the actual output current, so it is not only used when changing the output current setting value. This is convenient because the output voltage command signal is corrected for changes in the output current when the arc length fluctuates due to hand shake of the operator operating the welding torch or changes in the surface shape of the workpiece. .
以上のように本発明においては、出力電流と出
力電流設定値との差が零となるようにワイヤ送給
速度を制御して出力電流を所定値に保つととも
に、使用する出力電圧、出力電流の組合せに対応
して予め記憶しておいた溶接電源の出力電圧・電
流特性を読み出して、この記憶内容に応じて出力
電圧設定信号を補正して溶接電源に対する出力電
圧指令信号を得るので、出力電圧と出力電流とを
完全に独立して定めることができ、しかも極めて
正確な溶接条件による制御が可能となるものであ
る。 As described above, in the present invention, the wire feeding speed is controlled so that the difference between the output current and the output current setting value becomes zero, and the output current is maintained at a predetermined value. The output voltage and current characteristics of the welding power source stored in advance corresponding to the combination are read out, and the output voltage setting signal is corrected according to the stored contents to obtain the output voltage command signal for the welding power source. It is possible to determine the output current and the output current completely independently, and moreover, it is possible to control the welding conditions with extremely accurate welding conditions.
第1図は溶接電源の出力電圧・電流特性の例を
示す線図、第2図は本発明の実施例を示す接続図
である。
1……溶接電源、5……電動機、7……電流設
定器、9……電流検出器、10……比較器、11
……電圧設定器、12……記憶回路、13……演
算回路。
FIG. 1 is a diagram showing an example of output voltage/current characteristics of a welding power source, and FIG. 2 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention. 1... Welding power source, 5... Electric motor, 7... Current setting device, 9... Current detector, 10... Comparator, 11
... Voltage setting device, 12 ... Memory circuit, 13 ... Arithmetic circuit.
Claims (1)
信号に応じた電圧を出力する溶接電源と、前記出
力電流設定器の出力信号と出力電流を直接検出し
た信号との差の信号を積分した信号によりワイヤ
送給速度を決定するワイヤ送給速度制御回路と、
前記溶接電源の出力電圧・電流特性を出力電圧設
定信号に応じて記憶する記憶回路と、前記出力電
圧設定器の出力と出力電流信号とを入力として両
信号の組合せに応じて前記記憶回路に記憶された
出力電圧・電流特性を読み出し前記出力電圧設定
器の出力を出力電流に応じて発生する出力電圧変
化分を補正した値に変換して前記溶接電源の出力
電圧指令信号として供給する演算回路とを具備し
たアーク溶接機制御装置。 2 前記出力電流信号は、前記出力電流設定器の
出力信号である特許請求の範囲第1項に記載のア
ーク溶接機制御装置。 3 前記出力電流信号は、前記溶接電源の出力電
流を検出した信号である特許請求の範囲第1項に
記載のアーク溶接機制御装置。[Claims] 1. An output voltage setting device, an output current setting device, a welding power source that outputs a voltage according to a command signal, and a signal that directly detects the output signal and output current of the output current setting device. a wire feeding speed control circuit that determines the wire feeding speed using a signal obtained by integrating the difference signal;
a memory circuit that stores output voltage and current characteristics of the welding power source according to an output voltage setting signal; and an output of the output voltage setter and an output current signal that are inputted and stored in the memory circuit according to a combination of both signals. an arithmetic circuit that reads out the output voltage/current characteristics of the welding power source, converts the output of the output voltage setting device into a value corrected for an output voltage change that occurs according to the output current, and supplies the corrected value as an output voltage command signal of the welding power source; Arc welding machine control device equipped with 2. The arc welding machine control device according to claim 1, wherein the output current signal is an output signal of the output current setting device. 3. The arc welding machine control device according to claim 1, wherein the output current signal is a signal obtained by detecting the output current of the welding power source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19862882A JPS5987974A (en) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | Control device of arc welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19862882A JPS5987974A (en) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | Control device of arc welding machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987974A JPS5987974A (en) | 1984-05-21 |
| JPH0330468B2 true JPH0330468B2 (en) | 1991-04-30 |
Family
ID=16394354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19862882A Granted JPS5987974A (en) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | Control device of arc welding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987974A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233068A (en) * | 1985-07-31 | 1987-02-13 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Method for controlling welding current and welding voltage in a welding robot control device |
| CA2852226A1 (en) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | Thermal Dynamics Corporation | Wire feed motor speed control |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160877A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-10 | Hitachi Seiko Ltd | Controller for welding machine |
-
1982
- 1982-11-11 JP JP19862882A patent/JPS5987974A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5987974A (en) | 1984-05-21 |
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