JPH03474A - 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 - Google Patents
消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法Info
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- JPH03474A JPH03474A JP13568089A JP13568089A JPH03474A JP H03474 A JPH03474 A JP H03474A JP 13568089 A JP13568089 A JP 13568089A JP 13568089 A JP13568089 A JP 13568089A JP H03474 A JPH03474 A JP H03474A
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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〕
り溶接用電源の出力を制御する消耗電極式アーク溶接用
電源の出力制御方法に関する。
電源の出力制御方法に関する。
従来、いわゆる短絡移行型の消耗電極式アーク溶接用に
源は例えば第３図に示すように構成されている。
源は例えば第３図に示すように構成されている。
同図において、（１）は３相交流電源の出力を整流する
整流回路及び該整流回路の出力直流をスイッチングによ
り交流に変換するスイッチング素子からなるインバータ
主回路により構成されたＰＷＭインバータ、（２）は１
次コイル（２ａ）の両端がＰＷＭインバータ（１）の両
出力端子に接続された出カドランス（３ａ）、（８ｂ）
はアノードがトランス（２）の２次コイル（２ｂ）の両
端に接続された２個の整流ダイオード、（４）は平滑リ
アクトル（５）を介して両ダイオード（３ａ）、（ａｂ
）のカソードに接続された溶接トーチ、（６）は送給装
置（７）によりトーチ（４）に送給されトーチ（４）を
介して給電される消耗電極ワイヤ、（８）は溶接母材で
あり、２次コイル（２ｂ）の中間タップ（１）に接続さ
れている。
整流回路及び該整流回路の出力直流をスイッチングによ
り交流に変換するスイッチング素子からなるインバータ
主回路により構成されたＰＷＭインバータ、（２）は１
次コイル（２ａ）の両端がＰＷＭインバータ（１）の両
出力端子に接続された出カドランス（３ａ）、（８ｂ）
はアノードがトランス（２）の２次コイル（２ｂ）の両
端に接続された２個の整流ダイオード、（４）は平滑リ
アクトル（５）を介して両ダイオード（３ａ）、（ａｂ
）のカソードに接続された溶接トーチ、（６）は送給装
置（７）によりトーチ（４）に送給されトーチ（４）を
介して給電される消耗電極ワイヤ、（８）は溶接母材で
あり、２次コイル（２ｂ）の中間タップ（１）に接続さ
れている。
このとき、トーチ（４）にはシールドガスが供給され、
ワイヤ（６）、母材（８）間に発生するアークがシール
ドされるようになっている。
ワイヤ（６）、母材（８）間に発生するアークがシール
ドされるようになっている。
（９）はトーチ（４）、母材（８）間に設けられた電圧
検出トランス、ＱＯは母材（８）と中間タップ（１）と
の通電路に設けられた変流器、αＤは検出トランス（９
）の出力信号から溶接電圧を検出して電圧検出信号を出
力する電圧検出部、Ｑｚは変流器α０の出力信号から溶
接電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出部、
ｑ３は電圧及び電流の設定信号を出力する設定部、０４
）は波形発生部であり、電圧、電流検出信号及び設定信
号が入力され、内蔵の時定数回路による時間と、設定信
号による電圧、電流の設定値とから定まる溶接電圧の基
準波形及び溶接電流の基準波形に検出信号による溶接電
圧、溶接電流が一致するように、ＰＷＭインバータ（１
）のインバータ主回路にＰＷＭ制御パルスを出力する。
検出トランス、ＱＯは母材（８）と中間タップ（１）と
の通電路に設けられた変流器、αＤは検出トランス（９
）の出力信号から溶接電圧を検出して電圧検出信号を出
力する電圧検出部、Ｑｚは変流器α０の出力信号から溶
接電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出部、
ｑ３は電圧及び電流の設定信号を出力する設定部、０４
）は波形発生部であり、電圧、電流検出信号及び設定信
号が入力され、内蔵の時定数回路による時間と、設定信
号による電圧、電流の設定値とから定まる溶接電圧の基
準波形及び溶接電流の基準波形に検出信号による溶接電
圧、溶接電流が一致するように、ＰＷＭインバータ（１
）のインバータ主回路にＰＷＭ制御パルスを出力する。
このとき、溶接電流、溶接電圧の基準波形は、電圧、電
流の設定値と波形発生部α滲に内蔵の時定数回路による
短絡時間、アーク時間とによって一義的に定まる。
流の設定値と波形発生部α滲に内蔵の時定数回路による
短絡時間、アーク時間とによって一義的に定まる。
ところが、例えば使用するワイヤの成分によっである程
度アーク時間が決定される性質があるため、アーク時間
及び短絡時間を定める時定数を可変にし、或いは電圧に
リンクして連続可変し、溶接電流及び溶接電圧の基準波
形に柔軟性を持たせている。
度アーク時間が決定される性質があるため、アーク時間
及び短絡時間を定める時定数を可変にし、或いは電圧に
リンクして連続可変し、溶接電流及び溶接電圧の基準波
形に柔軟性を持たせている。
前記した以外に、ワイヤの径などの他の溶接条件によっ
てもアーク時間や短絡時間は左右されるため、従来のよ
うｔこハードウェアによる柔軟性だけでは、種々のワイ
ヤの成分や径など、溶接条件が異なる場合に、これらに
対応することができず、基準波形が最適でないときには
、実際の溶接電流、溶接電圧の波形が不規則１こ大きく
ばらつき、このばらつきが原因でビード不良や溶接強度
不良などが発生するという問題点がある。
てもアーク時間や短絡時間は左右されるため、従来のよ
うｔこハードウェアによる柔軟性だけでは、種々のワイ
ヤの成分や径など、溶接条件が異なる場合に、これらに
対応することができず、基準波形が最適でないときには
、実際の溶接電流、溶接電圧の波形が不規則１こ大きく
ばらつき、このばらつきが原因でビード不良や溶接強度
不良などが発生するという問題点がある。
本発明は、前記の点に留意してなされ、溶接電流及び溶
接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内になるよう１
こ溶接電流、溶接電圧の基準波形の波形データを補正し
、最適な基準波形に基いて溶接電流、溶接電圧を制御で
きるようにすることを目的とする。
接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内になるよう１
こ溶接電流、溶接電圧の基準波形の波形データを補正し
、最適な基準波形に基いて溶接電流、溶接電圧を制御で
きるようにすることを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の消耗電極式アーク
溶接用電源の出力制御方法では、ワイヤの成分、径、母
材材料、溶接速度などに基く溶接条件ごとｆこ、溶接電
流及び溶接電圧の波形データを記憶手段ｆこ記憶し、 選択された溶接条件の前記波形データを前記記憶手段か
ら読み出し、 読み出した前記波形データから溶接電流及び溶接電圧の
基準波形をそれぞれ作成し、 アークスタート後、作成した前記両基準波形ｔこ従って
前記溶接電流及び溶接電圧の制御を行い、その後の前記
溶接電流及び溶接電圧の検出波形のばらつきから該ばら
つき状態を演算手段により算出し、 前記ばらつき状態が所定範囲内であれば溶接に移行し、 前記ばらつき状態が前記所定範囲をこえるときに前記ば
らつき状態が前記所定範囲内になるように、前記演算手
段により前記両基準波形を補正する ことを特徴としている。
溶接用電源の出力制御方法では、ワイヤの成分、径、母
材材料、溶接速度などに基く溶接条件ごとｆこ、溶接電
流及び溶接電圧の波形データを記憶手段ｆこ記憶し、 選択された溶接条件の前記波形データを前記記憶手段か
ら読み出し、 読み出した前記波形データから溶接電流及び溶接電圧の
基準波形をそれぞれ作成し、 アークスタート後、作成した前記両基準波形ｔこ従って
前記溶接電流及び溶接電圧の制御を行い、その後の前記
溶接電流及び溶接電圧の検出波形のばらつきから該ばら
つき状態を演算手段により算出し、 前記ばらつき状態が所定範囲内であれば溶接に移行し、 前記ばらつき状態が前記所定範囲をこえるときに前記ば
らつき状態が前記所定範囲内になるように、前記演算手
段により前記両基準波形を補正する ことを特徴としている。
以上のような構成において、適当に選択された溶接条件
の波形データによる基準波形に従い、アークスタート後
の溶接電流及び電圧が制御され、演算手段ｔこより溶接
電流、電圧の波形のばらつきから該ばらつき状態が算出
され、このばらつき状態が所定笥囲内擾こなるように演
算手段により基準波形が補正されるため、安定したアー
クが維持され、良好な溶接が行われ、いかなるワイヤを
用いて、どのような溶接条件を設定しても、安定したア
ークが維持され、ワークの変動を含む外部条件の変化に
対しても的確な対応が可能になる。
の波形データによる基準波形に従い、アークスタート後
の溶接電流及び電圧が制御され、演算手段ｔこより溶接
電流、電圧の波形のばらつきから該ばらつき状態が算出
され、このばらつき状態が所定笥囲内擾こなるように演
算手段により基準波形が補正されるため、安定したアー
クが維持され、良好な溶接が行われ、いかなるワイヤを
用いて、どのような溶接条件を設定しても、安定したア
ークが維持され、ワークの変動を含む外部条件の変化に
対しても的確な対応が可能になる。
実施例について、第１図を参照して説明する。
同図においで、第２図と同一記号は同−若しくは相当す
るものを示し、＠２図と異なる点は、記憶手段としての
ＲＯＭ ＲＡＭからなるメモリ部と、演算手段として
のＣＰＵとを備えたマイクロコンピュータ（以下マイコ
ンという）０９を設け、このマイコンａ９の出力データ
に基き、溶接電流及び溶接電圧の基準波形を作成して発
生する波形発生部Ｃｅｊを設けた点である。
るものを示し、＠２図と異なる点は、記憶手段としての
ＲＯＭ ＲＡＭからなるメモリ部と、演算手段として
のＣＰＵとを備えたマイクロコンピュータ（以下マイコ
ンという）０９を設け、このマイコンａ９の出力データ
に基き、溶接電流及び溶接電圧の基準波形を作成して発
生する波形発生部Ｃｅｊを設けた点である。
そして、マイコン０９のメモリ部には、ワイヤの成分、
径、母材材料、溶接速度、電流、電圧などに基く溶接条
件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データが予め記
憶されており、所望の条件に近い溶接条件を選択するこ
とによって、ＣＰＵにより、選択された溶接条件の前記
波形データがメモリ部から読み出されて波形発生部ａｅ
に入力され、波形発生部σＧにより、入力された前記波
形データから溶接電流及び溶接電圧の基準波形がそれぞ
れ作成されたのち、アークスタートされる。
径、母材材料、溶接速度、電流、電圧などに基く溶接条
件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データが予め記
憶されており、所望の条件に近い溶接条件を選択するこ
とによって、ＣＰＵにより、選択された溶接条件の前記
波形データがメモリ部から読み出されて波形発生部ａｅ
に入力され、波形発生部σＧにより、入力された前記波
形データから溶接電流及び溶接電圧の基準波形がそれぞ
れ作成されたのち、アークスタートされる。
つぎに、アークスタート後、電圧、電流検出部αυ、ａ
２Ｉ及び波形発生部Ｈのフィードバック制御系により、
発生部αＱで作成された基準波形に従って前記溶接電流
及び溶接電圧の制御が行われ、電流、電圧検出部（２）
、０℃の出力に基き、その後の溶接電流及び溶接電圧の
検出波形のばらつきから該ばらつき状態がマイコンａ９
のＣＰＵにより算出され、算出されたばらつき状態が所
定の範囲内であるかどうかがＣＰＵにより判定され、所
定範囲内であればその基準波形のまま溶接が行われる。
２Ｉ及び波形発生部Ｈのフィードバック制御系により、
発生部αＱで作成された基準波形に従って前記溶接電流
及び溶接電圧の制御が行われ、電流、電圧検出部（２）
、０℃の出力に基き、その後の溶接電流及び溶接電圧の
検出波形のばらつきから該ばらつき状態がマイコンａ９
のＣＰＵにより算出され、算出されたばらつき状態が所
定の範囲内であるかどうかがＣＰＵにより判定され、所
定範囲内であればその基準波形のまま溶接が行われる。
一方、算出されたばらつき状態が所定範囲をこえるとき
には、基準波形を補正する種々のパラメータのうち、例
えば短絡時間、アーク時間が制御され、波形発生部ａ０
における同基準波形が最適な波形に補正され、溶接電流
及び溶接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内に抑え
られ、安定したアークが維持され、良好な溶接が行われ
る。
には、基準波形を補正する種々のパラメータのうち、例
えば短絡時間、アーク時間が制御され、波形発生部ａ０
における同基準波形が最適な波形に補正され、溶接電流
及び溶接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内に抑え
られ、安定したアークが維持され、良好な溶接が行われ
る。
ところで、ある溶接条件を選択したときに、アークスタ
ート後の溶接電圧波形及び溶接電流波形は例えば第２図
（ａ） 、 （ｂ）に示すようになり、選択した条件の
波形データが最適でないときには、これら電圧、電流波
形が大きくばらつき、短絡時間Ｔｓ、アーク時間Ｔａの
ばらつき状態が極めて大きくなり、安定したアーク状態
が維持できない。
ート後の溶接電圧波形及び溶接電流波形は例えば第２図
（ａ） 、 （ｂ）に示すようになり、選択した条件の
波形データが最適でないときには、これら電圧、電流波
形が大きくばらつき、短絡時間Ｔｓ、アーク時間Ｔａの
ばらつき状態が極めて大きくなり、安定したアーク状態
が維持できない。
このとき、検出電圧が第２図（ａ）中の１点鎖線で示す
しきい値より低いときを短絡時間、高いときをアーク時
間として判定している。
しきい値より低いときを短絡時間、高いときをアーク時
間として判定している。
そして、第２図（ａ） 、 （ｂ）に示すように、溶接
電圧波形及び溶接電流波形のばらつき状態が大きいとき
には、前記したようにしてマイコンα９により基準波形
が最適な波形に補正され、溶接電圧波形及び溶接電流波
形のばらつき状態が所定範囲内に抑えられる。
電圧波形及び溶接電流波形のばらつき状態が大きいとき
には、前記したようにしてマイコンα９により基準波形
が最適な波形に補正され、溶接電圧波形及び溶接電流波
形のばらつき状態が所定範囲内に抑えられる。
ここで、基準波形を最適補正するパラメータは前記した
短絡時間、アーク時間に限らず、短絡電流、電圧制御幅
など揮々あるが、溶接電圧、電流波形のばらつきの状態
に応じて適宜パラメータを選定し、或いはこれらのパラ
メータを複合的に組み合わせて制御するようにしてもよ
い。
短絡時間、アーク時間に限らず、短絡電流、電圧制御幅
など揮々あるが、溶接電圧、電流波形のばらつきの状態
に応じて適宜パラメータを選定し、或いはこれらのパラ
メータを複合的に組み合わせて制御するようにしてもよ
い。
また、補正後の基準波形の波形データをマイコンαＧの
メモリ部に蓄積記憶するようにし、これらを次回の溶接
の際に波形補正するときのパラメータ制御用のデータ等
として利用することにより、溶接電圧、電流波形のばら
つき状態をより小さく抑えることができ、このような学
習機能によって精度の高い溶接が可能になる。
メモリ部に蓄積記憶するようにし、これらを次回の溶接
の際に波形補正するときのパラメータ制御用のデータ等
として利用することにより、溶接電圧、電流波形のばら
つき状態をより小さく抑えることができ、このような学
習機能によって精度の高い溶接が可能になる。
従って、いかなるワイヤを使用しても、どのような溶接
条件を設定しても、それなりのアークを発生させ、その
後溶接電圧、電流の検出波形からこれらの検出波形のば
らつき状態を所定範囲内に抑えて安定したアークを維持
することができ・ワークの変動を含む外部条件の変化に
も、即座にかつ的確に対応することができる。
条件を設定しても、それなりのアークを発生させ、その
後溶接電圧、電流の検出波形からこれらの検出波形のば
らつき状態を所定範囲内に抑えて安定したアークを維持
することができ・ワークの変動を含む外部条件の変化に
も、即座にかつ的確に対応することができる。
なお、プリントアウト機能や通信機能を付加し、応用範
囲の拡張を図るようにしてもよい。
囲の拡張を図るようにしてもよい。
また、前記実施例ではマイコンを用いたが、これに［ｆ
ハードウェアロジックや演算素子を用いてもよいのは言
うまでもない。
ハードウェアロジックや演算素子を用いてもよいのは言
うまでもない。
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載する効果を奏する。
下に記載する効果を奏する。
適当に選択された溶接条件の波形データによる基準波形
に従い、アークスタート後の溶接電流及び電圧が制御さ
れ、演算手段により溶接電流、電圧の波形のばらつきか
ら該ばらつき状態が算出され、このばらつき状態が所定
鳴囲内になるように演算手段により基準波形が補正され
るため、いかなるワイヤを用いて、どのような溶接条件
を゛設定しても、安定したアークを維持することができ
、ワークの変動を含む外部条件の変化に対しても的確な
対応が可能になり、精度の高い良好な溶接を行うことが
できる。
に従い、アークスタート後の溶接電流及び電圧が制御さ
れ、演算手段により溶接電流、電圧の波形のばらつきか
ら該ばらつき状態が算出され、このばらつき状態が所定
鳴囲内になるように演算手段により基準波形が補正され
るため、いかなるワイヤを用いて、どのような溶接条件
を゛設定しても、安定したアークを維持することができ
、ワークの変動を含む外部条件の変化に対しても的確な
対応が可能になり、精度の高い良好な溶接を行うことが
できる。
第１図及び第２図は本発明の消耗電極式アーク溶接用電
源の出力制御方法の１実施例を示し、第１図は結線図、
第２図（ａ） 、 （ｂ）は溶接電圧及び溶接電流の波
形図、第３図は従来例の結線図である。 （６）・・・ワイヤ、（８）・・・溶接母材、ａつ−・
・電圧検出部、（２）・・・電流検出部、α９・・・マ
イコン、ａＱ・・・波形発生部。
源の出力制御方法の１実施例を示し、第１図は結線図、
第２図（ａ） 、 （ｂ）は溶接電圧及び溶接電流の波
形図、第３図は従来例の結線図である。 （６）・・・ワイヤ、（８）・・・溶接母材、ａつ−・
・電圧検出部、（２）・・・電流検出部、α９・・・マ
イコン、ａＱ・・・波形発生部。
Claims (1)
- （１）消耗電極ワイヤ、溶接母材に通流する溶接電流及
び前記ワイヤ、前記母材間の溶接電圧を制御し、前記ワ
イヤと前記母材との間で短絡とアークを交互に発生させ
る消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法において
、 ワイヤの成分、径、母材材料、溶接速度などに基く溶接
条件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データを記憶
手段に記憶し、 選択された溶接条件の前記波形データを前記記憶手段か
ら読み出し、 読み出した前記波形データから溶接電流及び溶接電圧の
基準波形をそれぞれ作成し、 アークスタート後、作成した前記両基準波形に従つて前
記溶接電流及び溶接電圧の制御を行い、その後の前記溶
接電流及び溶接電圧の検出波形のばらつきから該ばらつ
き状態を演算手段により算出し、 前記ばらつき状態が所定範囲内であれば溶接に移行し、 前記ばらつき状態が前記所定範囲をこえるときに前記ば
らつき状態が前記所定範囲内になるように、前記演算手
段により前記両基準波形を補正する ことを特徴とする消耗電極式アーク溶接用電源の出力制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13568089A JPH064191B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13568089A JPH064191B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03474A true JPH03474A (ja) | 1991-01-07 |
| JPH064191B2 JPH064191B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15157416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13568089A Expired - Fee Related JPH064191B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064191B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0899172A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-04-16 | Junrai Ko | 有効力率１００％方形波交流アーク溶接機 |
| US5979928A (en) * | 1997-04-02 | 1999-11-09 | Taiwan Kidly Children Appliance Ltd. | Collapsing device for a stroller |
| JP2002002735A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-09 | Kao Corp | 袋 |
| JP2007288381A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Pfu Ltd | 両面画像読取装置 |
| JP2011172480A (ja) * | 2005-04-08 | 2011-09-01 | Lincoln Global Inc | アーク溶接機電源のためのチョッパ出力ステージ |
| JP2013154381A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Panasonic Corp | アーク溶接装置 |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP13568089A patent/JPH064191B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0899172A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-04-16 | Junrai Ko | 有効力率１００％方形波交流アーク溶接機 |
| US5979928A (en) * | 1997-04-02 | 1999-11-09 | Taiwan Kidly Children Appliance Ltd. | Collapsing device for a stroller |
| JP2002002735A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-09 | Kao Corp | 袋 |
| JP2011172480A (ja) * | 2005-04-08 | 2011-09-01 | Lincoln Global Inc | アーク溶接機電源のためのチョッパ出力ステージ |
| JP2007288381A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Pfu Ltd | 両面画像読取装置 |
| JP2013154381A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Panasonic Corp | アーク溶接装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH064191B2 (ja) | 1994-01-19 |
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