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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- signal
- output voltage
- current
- output current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 出力電圧設定器と、出力電流設定器と、指令
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19862882A JPS5987974A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | ア−ク溶接機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19862882A JPS5987974A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | ア−ク溶接機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987974A JPS5987974A (ja) | 1984-05-21 |
| JPH0330468B2 true JPH0330468B2 (ja) | 1991-04-30 |
Family
ID=16394354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19862882A Granted JPS5987974A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | ア−ク溶接機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987974A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233068A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-13 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 溶接ロボットの制御装置における溶接電流溶接電圧の制御方法 |
| AU2012322082B2 (en) * | 2011-10-14 | 2015-06-25 | 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/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5987974A (ja) | 1984-05-21 |
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