JPH0452076A - Pulse arc welding method and pulse arc welding equipment using this method - Google Patents
Pulse arc welding method and pulse arc welding equipment using this methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、パルスアーク溶接方法およびこの方法を用い
たパルスアーク溶接装置に間する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a pulsed arc welding method and a pulsed arc welding apparatus using this method.
[従来の技術]
この種のパルスアーク溶接は、溶滴の移行に必要なピー
ク電流Ipどベース電流1bとを溶接ワイヤに交互に通
電し、ピーク電流Ipの通電によって溶接ワイヤをピン
チ効果て溶滴離脱させて溶接を行うものであるが、設定
すべきファクターが多いことから、一般には、溶接条件
に応して溶接平均電流1 a (ワイヤ送給速度)、ピ
ークを流しヘルlpとその通電期間tp、ベースtff
l+b、溶接平均電圧Eafe設定し、通電周朋Tを可
変制御することによって(ピーク電流通電期間tpが設
定されているので、通電用)IJI Tを可変制御する
ことはベース電流通電期間tbを可変制御することに相
当する)溶接平均電圧Eaが規定レベルになるようにア
ーク電圧制御を行っているのが通例である。[Prior Art] In this type of pulse arc welding, a peak current Ip and a base current 1b necessary for transfer of droplets are alternately applied to the welding wire, and the application of the peak current Ip melts the welding wire with a pinch effect. Welding is performed by separating droplets, but since there are many factors to be set, in general, welding average current 1a (wire feeding speed), peak welding current 1a (wire feeding speed), peak shedding heel lp and its energization are Period tp, base tff
By setting the welding average voltage Eafe and variably controlling the energization period T (for energization since the peak current energization period tp is set), variable control of IJI T allows the base current energization period tb to be varied. It is customary to control the arc voltage so that the welding average voltage Ea (corresponding to control) is at a specified level.
しかしながら、このような方法では、溶接ワイヤや溶接
母材による種々の溶接条件に応してピーク電流を可変設
定すると、その都度ピーク!流通型期間tpを再調整し
直さなければならず、調整が難しく手間がかかるために
改善が望まれていた。However, in this method, when the peak current is variably set according to various welding conditions depending on the welding wire and the welding base material, the peak current is changed each time. The distribution period tp has to be readjusted, which is difficult and time-consuming, so improvements have been desired.
そこで、本発明者は、先の出願(平成2年6月8日付出
願)において、ピーク電流を可変設定すると1パルス1
溶滴移行にi&適なピーク電流通電期間が自動的に制御
されるようにした新規なパルスアーク溶接方法を提案し
たが、本発明はその先願を更ここ改良したものである。Therefore, in the previous application (filed on June 8, 1990), the inventor proposed that when the peak current is set variably, 1 pulse 1
A novel pulsed arc welding method was proposed in which the peak current application period suitable for droplet transfer was automatically controlled, and the present invention is a further improvement on that earlier application.
[発明が解決しようとする課題]
すなわち本発明は、ピーク電流を可変設定でさるように
し、設定されたピーク電流に応して1パルス12a移行
のための最適なピーク電流通電期間を自動制御するよう
にして溶接条件に応したきめ細かい制御を行うことので
さる溶接方法を提供することを目的としており、特に、
先に出願された発明に対比させた改良点は、ベース電流
通電期間の制御系における制御の時間遅れや制御系の不
安定要素をなくして溶接平均電圧を安定して所定値に自
動制御することにある。[Problems to be Solved by the Invention] That is, the present invention makes the peak current variable and automatically controls the optimum peak current energization period for transitioning to one pulse 12a according to the set peak current. The purpose of this research is to provide a welding method that allows detailed control according to the welding conditions.
The improvement compared to the previously filed invention is that the welding average voltage is automatically controlled to a stable and predetermined value by eliminating control time delays and unstable elements in the control system during the base current energization period. It is in.
また、同時に提案される本発明は、この溶接方法を実現
するパルスアーク溶接装置を提供することを目的として
いる。Moreover, the present invention proposed at the same time aims to provide a pulse arc welding device that realizes this welding method.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために提案される請求項1に記載の
本発明の方法は、ピーク電流通電期間を制御するために
、ベース電流通電時には検知した溶接電流に所定の演算
処理を施した後に積分し、引き続くピーク電流通電時に
は検知した溶接を流に上記ベース電流通電時における演
算処理とは異なる所定の演算処理を施した後に積分し、
これらの積分レベルの和が予め定められた所定レベルに
達したときにはピーク電流の通電を停止させてベース電
流の通電に切り換える一方、溶接平均電圧が溶接平均電
圧基準値と一致するようにベース電流通電期間を制御す
るために、上記ビーク電流通電開始時から検知した溶接
電圧を予め定められた溶接平均電圧基準値と比較してそ
の差分の積分を開始し、引き続くベース電流通電時にお
いて、この積分出力レベルが積分開始時のレベルと一致
したときにはベース電流の通電を停止させてピーク電流
の通電に切り換えるようにし、これによって、ピーク電
流とベース電流とを交互に切換通電する。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the method of the present invention according to claim 1 proposes to control the peak current application period by adjusting the detected welding current to the detected welding current when the base current is applied. Integrate after performing predetermined arithmetic processing, and integrate after performing predetermined arithmetic processing different from the arithmetic processing during base current energization on the detected welding during subsequent peak current energization,
When the sum of these integral levels reaches a predetermined level, the peak current is stopped and switched to the base current, while the base current is turned on so that the welding average voltage matches the welding average voltage reference value. In order to control the period, the welding voltage detected from the start of the peak current application is compared with a predetermined welding average voltage reference value, and the integration of the difference is started, and when the base current is applied subsequently, this integral output is When the level matches the level at the start of integration, the base current is stopped and switched to the peak current, thereby alternately switching between the peak current and the base current.
請求項2に記載の本発明の装置は、ピーク電流通電期間
を制御するために、検知した溶接電流に、上記ベース電
流通電時と上記ピーク電流通電時とにおいて各々予め定
められた所定の演算処理を施す演算回路と、該演算回路
から出力される演算処理の施された信号を積分する電流
積分回路と、該ij 流積分回路の積分出力しヘルが予
め定められた所定レベルに達したときにはピーク電流通
電終了信号を出力するとともに上記電流積分回路をリセ
ットさする電流積分レベル判別部とを含んで成るピーク
期間制御手段と、溶接平均電圧が溶接平均電圧基準値と
一致するようにベース電流通電期間を制御するために、
上記ピーク電流通電開始時から上記ベース電流通電時に
渡って検知した溶接電圧を予め定められた溶接平均電圧
基準値と比較してその差分を積分する溶接電圧誤差積分
回路と、該溶接電圧誤差積分回路の積分出力レベルが積
分開始時のレベルと一致したときにベース電流通電終了
信号を出力する電圧積分レベル判別部とを含んで成るベ
ース期間制御手段とを備えた構成とされている。The apparatus of the present invention according to claim 2 is characterized in that, in order to control the peak current energization period, the detected welding current is subjected to predetermined arithmetic processing at the base current energization time and the peak current energization time, respectively. an arithmetic circuit that performs the arithmetic processing; a current integrator circuit that integrates the arithmetic-processed signal output from the arithmetic circuit; peak period control means comprising a current integration level determination unit that outputs a current energization end signal and resets the current integration circuit; and a base current energization period so that the welding average voltage matches the welding average voltage reference value. In order to control
a welding voltage error integration circuit that compares the welding voltage detected from the start of the peak current application to the base current application with a predetermined welding average voltage reference value and integrates the difference; and the welding voltage error integration circuit. The base period control means includes a voltage integral level determination section that outputs a base current energization end signal when the integral output level of the base current supply terminal matches the level at the start of the integration.
このような本発明におけるベース期間制御手段の一例と
しては、溶接電圧誤差積分回路において、ピーク電流通
電開始時から検知した溶接電圧を溶接平均電圧基準値と
比較してその差分の積分をゼロレベルから開始し、引き
続くベース電流通電時において、その積分出力レベルが
ゼロレベルになったときにゼロクロス検出回路で成る電
圧積分し・\ル判別部で判別してベース電流通電終了1
8号を出力させる構成があげられる。As an example of such a base period control means in the present invention, in a welding voltage error integration circuit, the welding voltage detected from the start of peak current application is compared with the welding average voltage reference value, and the integral of the difference is calculated from the zero level. When the integrated output level reaches zero level during base current energization, the voltage is integrated by the zero cross detection circuit, and the base current energization is determined by the discrimination section 1.
An example is a configuration that outputs No. 8.
[作用]
請求項1に記載の本発明では、ベース電流通電時には、
検知した溶接電流(ベース電流の瞬時値)に所定の演算
処理を施した後に積分し、引き続くピーク電流通電時に
は検知した溶接電流(ピーク電流の瞬時値)に上記ベー
ス電流通電時におりる演算処理とは異なる所定の演算処
理を施した後に積分し、これらの積分レベルの和が予め
定められた所定レベルに達したときにはピーク電流の通
電を停止させてベース電流の通電に切り換え、こねによ
って、ピーク電流通電期間を自動制御する。[Function] In the present invention according to claim 1, when the base current is applied,
The detected welding current (instantaneous value of the base current) is subjected to predetermined arithmetic processing and then integrated, and when the subsequent peak current is applied, the detected welding current (instantaneous value of the peak current) is subjected to the arithmetic processing that is applied when the base current is applied. is integrated after performing different predetermined arithmetic processing, and when the sum of these integral levels reaches a predetermined level, the peak current is stopped and switched to the base current, and by kneading, the peak current is Automatically controls the energization period.
一方、ピーク電流通電開始時から検知した溶接電圧を予
め定められた溶接平均電圧基準値と比較してその差分の
積分を開始し、引き続くベース電流通電時において、こ
の積分出力レベルが積9J開始時のレベルと一致したと
きにはベース電流の通電を停止させてピーク電流の通電
に切り換え、これによって、+8接平均電圧が溶接平均
電圧基準値と一致するようにベース電流通電期間を自動
制御する。この結果、ピーク電流とベース電流とが交互
に切換通電されて溶接が行われる。On the other hand, the welding voltage detected from the start of the peak current application is compared with a predetermined welding average voltage reference value and the integration of the difference is started, and when the base current is applied subsequently, this integrated output level is set at the start of the product 9J. When it matches the level of the welding average voltage, the base current is stopped and the peak current is switched to the peak current, thereby automatically controlling the base current application period so that the +8 contact average voltage matches the welding average voltage reference value. As a result, welding is performed by alternately switching between the peak current and the base current.
請求項2に記載の本発明の装置では、ピーク期間制御手
段において、ベース電流通電開始時から検知した溶接電
流(ベース電流の瞬時値)に演算回路で所定の演算処理
を施した後に電流積分回路で積分し、引き続くピーク電
流通電時には検知した溶接電流(ピーク電流の瞬時値)
に演算回路で(ベース電流通電時における演算処理とは
異なる)所定の演算処理を施した後に電流積分回路で積
分し、電流積分回路におけるこれらの積分レベルの和が
予め定められた所定レベルに達したときには電流積分レ
ベル判別部からピーク電流通電終了信号を出力してベー
ス電流の通電に切り換えるとともに電流積分回路をリセ
ットし、これによって、ピーク電流通電期間を制御する
。In the apparatus of the present invention as set forth in claim 2, in the peak period control means, the welding current (instantaneous value of the base current) detected from the start of base current energization is subjected to predetermined arithmetic processing in the arithmetic circuit, and then the current integrating circuit The welding current (instantaneous value of the peak current) detected during subsequent peak current application
After performing predetermined calculation processing (different from the calculation processing when the base current is applied) in the calculation circuit, it is integrated in the current integration circuit, and the sum of these integration levels in the current integration circuit reaches a predetermined level. When this happens, a peak current energization end signal is output from the current integration level determination section to switch to base current energization and reset the current integration circuit, thereby controlling the peak current energization period.
一方、ベース期間制御手段においては、ピーク電流通電
開始時から検知した溶接電圧(ピーク電圧及びベース電
圧の瞬時値)を溶接電圧誤差積分回路において予め定め
られた溶接平均電圧基準値と比較してその差分の積分を
開始し、引き続くベース電流通電時において、この積分
出力レベルが積分開始時のレベルと一致したときには電
圧積分レベル判別部からベース電流通電終了信号を出力
してピーク電流の通電に切り換え、これによって、溶接
平均電圧が溶接平均電圧基準値と一致するようにベース
電流通電期間を制御する。On the other hand, the base period control means compares the welding voltage (instantaneous values of peak voltage and base voltage) detected from the start of peak current application with a predetermined welding average voltage reference value in a welding voltage error integration circuit. Integration of the difference is started, and when the integral output level matches the level at the start of the integration during the subsequent base current energization, a base current energization end signal is output from the voltage integration level determination section to switch to peak current energization, Thereby, the base current energization period is controlled so that the welding average voltage matches the welding average voltage reference value.
[実施例] 以下に、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図は、請求項1に記載の本発明のパルスアーク溶接
方法を実施する溶接装置の要部構成をブロック図をもっ
て示したものである。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the main parts of a welding apparatus for carrying out the pulse arc welding method of the present invention as set forth in claim 1.
本発明は、ビーク電m I pを手動で可変設定できる
ようになっており、同時に溶接平均電流、ベース電流お
よび溶接平均電圧の各基準値を各々手動:9定すれば、
溶接平均電圧Eaが溶接平均電圧基準値Erに一致する
ようにベース電流通電期間tbを自動制御し・ながら、
1パルスl溶滴移行を行オつせるための最適なピーク
電流通電期間tpを制御するものである。In the present invention, the peak electric current m I p can be variably set manually, and at the same time, if the reference values of the welding average current, base current, and welding average voltage are each manually set,
While automatically controlling the base current energization period tb so that the welding average voltage Ea matches the welding average voltage reference value Er,
This is to control the optimum peak current application period tp for slowing down droplet transfer with one pulse.
第1図において、 1はピーク電流通電期間tpを制御
するためのピーク期間制御手段、2はベース電流通電朋
間tbを制御するためのベース期間制御手段、3はベー
ス電流通電信号あるいはピーク電流通電信号を切り換え
て保持出力する通電切換部、4は溶接平均電圧基準値E
rを設定する溶接電圧設定部である。In FIG. 1, 1 is a peak period control means for controlling the peak current energization period tp, 2 is a base period control means for controlling the base current energization interval tb, and 3 is a base current energization signal or a peak current energization signal. The energization switching section switches and holds and outputs the signal, 4 is the welding average voltage reference value E
This is a welding voltage setting section that sets r.
尚、図では、通電切換部3から出力されるピーク電流通
電信号あるいはベース電流通電信号に応して溶接電流の
通電制御を行う電流制御手段を省略しており(後述する
)、この電流制御手段によって設定されたピーク電流1
pあるいはベース電流Ibが安定して通電されるように
負帰還制御が行われる。Note that the diagram omits a current control means for controlling the welding current in response to a peak current energization signal or a base current energization signal output from the energization switching unit 3 (described later), and this current control means Peak current 1 set by
Negative feedback control is performed so that p or base current Ib is stably energized.
ピーク期間制御手段1はピーク電流1pの通電を終了さ
せるタイミング信号を出力するものてあり、このために
、通電切換部3からベース電流通電信号を受けている期
間に:よ溶接電流1 (−\−ス電流1b)の瞬時値
に所定の演算処理(ベース電流1bを8乗する演算)を
施す一方、通電切換部3からピーク電流通電信号を受け
ている期間には溶接電流I (ピーク電流1p)の瞬時
値に所定の演算処理(ピーク電流rpをへ乗する演算)
を施す演算is a、、 iP回路10から
出力される演算処理結果を積分する電流積分回路11と
、電流積分回路11の積分値が予め定められた所定レベ
ルしに達したときにピーク電流通電終了信号を出力する
とともに電流積分回路11をリセットして積分しヘルを
クリアする電流積分レベル判別部12とを備えている。The peak period control means 1 outputs a timing signal to end the energization of the peak current 1p, and for this purpose, the welding current 1 (-\ - The instantaneous value of the welding current I (peak current 1p) is applied to the instantaneous value of the base current 1b) (calculation of raising the base current 1b to the 8th power). ) on the instantaneous value of (calculation of multiplying peak current rp to the power of )
A current integrator circuit 11 integrates the arithmetic processing result output from the iP circuit 10, and peak current energization ends when the integrated value of the current integrator circuit 11 reaches a predetermined level. It is provided with a current integration level determination section 12 that outputs a signal, resets the current integration circuit 11, integrates it, and clears the error.
一方、ベース期間制御手段2は、ピーク電流通電開始時
から溶接ワイヤと溶接母材との間の溶接電圧E(ピーク
電圧Ep)の瞬時値を溶接電圧設定部4て設定された溶
接平均電圧基準値Erと比較してその差分信号の積分を
開始し、引き続くムース電流通電時においても同様に溶
接電圧E(ベース電圧)の瞬時値を溶接平均電圧基準1
直Erと比較してその差分信号を積分する溶接電圧誤差
積分回路20と、溶接電圧誤差積分回路20の積分出力
レベルがピーク電流通!開始時における出力レベルと一
致したときにベース電流通電終了信号を出力する電圧積
分レベル判別部21とを備えている。尚、本構成では、
溶接電圧誤差積分回路20ては、ピーク電流通電開始時
からベース電流通電時に渡ってゼロレベルから差分信号
を積分し、この積分出力レベルがゼロレベル(以下)に
なったときに、ゼロクロス検出回路で成る電圧積分レベ
ル判別部21(以下、ゼロクロス検出回路と記載)で判
別してベース電流通電終了信号を出力するようにしてい
る。On the other hand, the base period control means 2 uses the instantaneous value of the welding voltage E (peak voltage Ep) between the welding wire and the welding base material from the start of peak current application to the welding average voltage standard set by the welding voltage setting section 4. Integration of the difference signal is started by comparing it with the value Er, and the instantaneous value of the welding voltage E (base voltage) is similarly set as the welding average voltage reference 1 during subsequent mousse current application.
The welding voltage error integration circuit 20 that compares the direct Er and integrates the difference signal, and the integral output level of the welding voltage error integration circuit 20 reach the peak current! A voltage integral level determination unit 21 is provided which outputs a base current energization end signal when the output level matches the output level at the start. In addition, in this configuration,
The welding voltage error integration circuit 20 integrates the difference signal from zero level from the start of peak current energization to the time of base current energization, and when this integrated output level reaches zero level (below), the zero cross detection circuit A voltage integral level determination unit 21 (hereinafter referred to as a zero-cross detection circuit) comprises a voltage integral level determination unit 21 (hereinafter referred to as a zero-cross detection circuit), and outputs a base current energization end signal.
すなわち、ベース期間制御手段2ては、ピーク電流通電
期間tpにおけるピーク電圧Epと溶接平均電圧基準f
iErとの差分の積分レベルが、ベース電流通電期間t
bにおけるベース電圧Ebと溶接平均電圧基準値Erと
の差分の積分レベルと一致したときにベース電流Ibの
通電を停止してピーク電流Ipの通電に切り換える動作
を行っているので、溶接平均電圧Eaを溶接平均電圧基
準値Erに完全に一致させるようにベース電流通MLu
M間t、 bが制御され、しかも、負帰還制御系ではな
いので制御の時間遅れやハンチングが生しないようにな
っている。That is, the base period control means 2 controls the peak voltage Ep during the peak current energization period tp and the welding average voltage reference f.
The integral level of the difference from iEr is the base current conduction period t
When the base voltage Eb at b and the welding average voltage reference value Er match the integral level of the difference, the base current Ib is stopped and the peak current Ip is switched to the peak current Ip, so the welding average voltage Ea The base current flow MLu is made to completely match the welding average voltage reference value Er.
The distances t and b between M are controlled, and since it is not a negative feedback control system, no control time delay or hunting occurs.
このような構成によって実施される本発明の溶接方法を
第2図(a)〜(i)の波形図を参照して説明する。尚
、第1図の対応した部分には対応した(a)〜(i)の
符号を付している。The welding method of the present invention implemented with such a configuration will be explained with reference to the waveform diagrams of FIGS. 2(a) to 2(i). Note that corresponding parts in FIG. 1 are designated with corresponding symbols (a) to (i).
溶接条件に応して、溶接平均電流1a、ピーク電流Ip
、ベース電流Ibおよび溶接平均電圧Eaを設定する。Depending on the welding conditions, welding average current 1a, peak current Ip
, base current Ib and welding average voltage Ea are set.
■ビーク期間制御手段1から出力するピーク電流通電終
了信号によって、通電切換部3からベース電流通電信号
が出力されると、ピーク期間制御手段lの演算回路10
ては、検知した溶接電流I(ベース電流1b(瞬時(f
fi))に所定の演算処理(ベース電流1bを8乗する
演算)を施して電流積分目路11に出力し、電流積分回
路11てはこの演算処理の施された信号を積分する。■When a base current energization signal is output from the energization switching section 3 in response to the peak current energization end signal output from the peak period control means 1, the arithmetic circuit 10 of the peak period control means 1
The detected welding current I (base current 1b (instantaneous (f
fi)) is subjected to predetermined calculation processing (calculation of raising the base current 1b to the 8th power) and outputted to the current integration circuit 11, and the current integration circuit 11 integrates the signal subjected to this calculation processing.
■引き続いて、ベース期間制御手段2から出力されるベ
ース電流通電終了信号によって、通電切換部3からピー
ク電流通電信号が出力されると、演算回路10ては、検
知した溶接電流I (ピーク電流1p(瞬時値))に所
定の演算処理(ピーク電流1pfeA乗する演算)を施
して電流積分回路11に出力し、電流積分回路11ては
この演算処理の施された信号を積分する。■Subsequently, when a peak current energization signal is output from the energization switching unit 3 in response to a base current energization end signal output from the base period control means 2, the arithmetic circuit 10 outputs the detected welding current I (peak current 1p (instantaneous value)) is subjected to a predetermined calculation process (calculation of multiplying the peak current by 1 pfeA) and output to the current integration circuit 11, which integrates the signal subjected to this calculation process.
■電流積分レベル判別部12ては、電流積分回路11の
積分出力レベルを監視しており、このレベルが予め定め
られた所定レベルLに達したときには、通電切換部3に
ピーク電流通電終了信号を出力するとともに、電流積分
回路11をリセットして積分レベルをクリアする。■The current integral level determination unit 12 monitors the integral output level of the current integrating circuit 11, and when this level reaches a predetermined level L, it sends a peak current energization end signal to the energization switching unit 3. At the same time, the current integration circuit 11 is reset to clear the integration level.
■通電切換部3ては、ピーク電流通電終了信号を受けて
、ピーク電流通電信号の出力を停止し、代わってベース
電流通電信号を保持出力する。これによって演算回路1
0の演算乗数がBに切り換えられて再び■の動作に戻る
。(2) Upon receiving the peak current energization end signal, the energization switching unit 3 stops outputting the peak current energization signal, and instead holds and outputs the base current energization signal. As a result, the arithmetic circuit 1
The arithmetic multiplier of 0 is switched to B and the operation returns to (2) again.
ピーク期間制御手段1ては上記■〜■の動作を繰り返し
て行う二とにより、ピーク電流通電終了信号を出力する
。The peak period control means 1 outputs a peak current energization end signal by repeating the operations (1) to (2) above.
一方ベース期間制御手段2は次の動作を行う。On the other hand, the base period control means 2 performs the following operation.
■ベース期間制御手段2から出力するベース電流通電終
了信号によって、通電切換部3からピーク電流通電信号
が出力されると、溶接電圧誤差積分回路20ては、検知
された溶接電圧E(ピーク電圧Epの瞬時値)を溶接電
圧設定部4て設定された溶接平均電圧基準値Erと比較
して差分信号の積分を開始する。■When a peak current energization signal is output from the energization switching unit 3 in response to the base current energization end signal output from the base period control means 2, the welding voltage error integration circuit 20 outputs the detected welding voltage E (peak voltage Ep (instantaneous value of ) with the welding average voltage reference value Er set by the welding voltage setting section 4, and the integration of the difference signal is started.
■引き続いて、ピーク期間制御手段1から出力されるピ
ーク電流通電終了信号によって通電切換部3からベース
電流通電信号が出力されると、溶接電圧誤差積分回路2
0では、検知された溶接電圧E(ベース電圧Ebの瞬時
値)を溶接電圧設定部4て設定された溶接平均電圧基準
値Erと比較して差分信号を積分する。■Subsequently, when the base current energization signal is output from the energization switching section 3 in response to the peak current energization end signal output from the peak period control means 1, the welding voltage error integration circuit 2
0, the detected welding voltage E (instantaneous value of the base voltage Eb) is compared with the welding average voltage reference value Er set by the welding voltage setting section 4, and the difference signal is integrated.
■一方、ゼロクロス検出回路21ては溶接電圧誤差積分
回路20の積分出力レベルを監視しており、ピーク電流
通電開始時からムース電流通電時に渡る差分信号の積分
出力レベルがゼロレベル(以下)になると通電切換部3
にベース電流通電経了信号を出力し、通電切換部3はピ
ーク電流通電信号を保持出力して再び■の動作に戻る。On the other hand, the zero cross detection circuit 21 monitors the integral output level of the welding voltage error integration circuit 20, and when the integral output level of the differential signal from the start of peak current application to the time of mousse current application reaches zero level (below), Energization switching section 3
The base current energization completion signal is outputted at , and the energization switching section 3 holds and outputs the peak current energization signal and returns to the operation of (2).
ベース期間制御手段2ては、上記■〜■の動作を繰り返
して行うことによってベース電流通電終了信号を出力す
る。The base period control means 2 outputs a base current energization end signal by repeatedly performing the operations (1) to (4) above.
すなわち、ピーク期間制御手段1ては、ピーク電流1p
の通電を終了させるタイミング信号を出力し、ベース期
間制御手段2は、ベース電m I bの通電を終了させ
るタイミング信号を出力して、通電切換部3てこれらの
タイミング信号を受けてベース電流通電信号あるいはピ
ーク電流通電信号を保持出力してベース電FCI bと
ピーク電流II)とを交互に切り換えて通電を行ってい
る。That is, the peak period control means 1 controls the peak current 1p.
The base period control means 2 outputs a timing signal to end the energization of the base current mIb, and the energization switching unit 3 receives these timing signals and starts the base current energization. A signal or a peak current energization signal is held and outputted, and the base current FCIb and the peak current II) are alternately switched for energization.
第3図(a)〜(d)は、ピーク期間制御手段lおよび
ベース期間制御手段2の動作原理を説明するための波形
を示したものである。FIGS. 3(a) to 3(d) show waveforms for explaining the operating principles of the peak period control means 1 and the base period control means 2. FIG.
ベース期間制御手段2ては、第3図(c)、 (d)
に示したように、ピーク!流通電照間tpの開始時から
ピーク電圧Epと溶接平均電圧基準値Erとの差分(E
p−Er)をゼロレベルから積分(同図(C)の斜線部
αに対応ンして差分に応した傾斜て積分出力レベルは上
昇し、引き続いてムース電流通電時においては、ベース
電圧Ebと溶接平均電圧基準値Erとの差分(Eb−E
r)を積分(同図(c)斜線部βに対応)して差分に応
した傾斜て積分出力レベルは下降する。そして、積分出
力レベルがゼロレベル(α=β)になったときにベース
電流Ibの通電を終了させている。The base period control means 2 is shown in FIGS. 3(c) and (d).
As shown in Peak! The difference between the peak voltage Ep and the welding average voltage reference value Er (E
p-Er) is integrated from the zero level (corresponding to the shaded area α in the figure (C)), the integral output level rises with a slope corresponding to the difference, and subsequently, when the mousse current is applied, the base voltage Eb and Difference from welding average voltage reference value Er (Eb-E
r) is integrated (corresponding to the shaded area β in FIG. 3(c)), and the integrated output level decreases with a slope corresponding to the difference. Then, when the integral output level reaches zero level (α=β), the supply of base current Ib is terminated.
従ってこの制御によれば、例えば、溶接平均電圧Eaが
低く設定され、ベース電流通電期間tb中における溶滴
離脱時に短絡が発生して(第3図(C)参照)溶接電圧
が低下した場合でも、溶接電圧誤差積分回路20の積分
出力の下降が急峻になって自動的にベース電流通電期間
tbをtblまて減少させて溶接平均電圧Eaが溶接平
均電圧基準値Erに一致するように制御が行われる。ま
た、溶接中にアーク長が増加してベース電圧EbがEb
lまて増加した場合でも、溶接電圧誤差積分回Vs20
の積分出力の下降が緩やかになって自動的にベース電流
通電期間をtb2まで増加させて溶接平均電圧Eaを溶
接平均電圧基準値Erに一致させることが可能となる。Therefore, according to this control, even if, for example, the welding average voltage Ea is set low and a short circuit occurs during droplet detachment during the base current energization period tb (see Fig. 3 (C)), the welding voltage decreases. Then, the integrated output of the welding voltage error integration circuit 20 decreases steeply, and the base current energization period tb is automatically reduced by tbl, so that control is performed so that the welding average voltage Ea matches the welding average voltage reference value Er. It will be done. Also, the arc length increases during welding and the base voltage Eb decreases to Eb
Even if the welding voltage error integration times Vs20
The decline in the integrated output becomes gradual, and it becomes possible to automatically increase the base current energization period to tb2 and make the welding average voltage Ea match the welding average voltage reference value Er.
更に、上記した以外の溶接中の過渡的な変動要因によっ
て溶接電圧E(ピーク電圧Epおよびベース電圧Eb)
が変動した場合であっても、ベース電流通電期間tbを
制御することによって溶接平均電圧Eaが溶接平均電圧
基準値Erに完全に一致するように制御が行われる。Furthermore, welding voltage E (peak voltage Ep and base voltage Eb) may vary due to transient fluctuation factors during welding other than those mentioned above.
Even if the welding average voltage Ea fluctuates, control is performed so that the welding average voltage Ea completely matches the welding average voltage reference value Er by controlling the base current energization period tb.
一方、ピーク期間制御手段1では、第3図(a)(b)
に示したように、ベース電流通電期間tb中における溶
滴離脱時に短絡が発生してベース電流通電期間がtbl
に減少した場合には、ベース電流Ibの演算処理、積分
による積分出力レベルが低いため、ピーク電流Ipの演
算処理、積分レベルが所定値しに達する時間が増加し、
これによってピーク電流通電期間tpはtplまて増加
して溶滴離脱に最適な通電エネルギーを確保するように
制御が行われる。また、アーク長の増加によってベース
電圧Ebが増加した場合には、ベース期間制御手段2の
制御によってベース電流通電期間がt、 b 2まで増
加してベース電流1bの演算処理、積分による出方レベ
ルが増加するため、ピーク電流1pの演算処理、積分比
カレ・\ルが所定値に達する時間が減少し、これによっ
てピーク電流通電期間tpはtp2まで減少して通電エ
ネルギーを最適値に制御している。On the other hand, in the peak period control means 1, as shown in FIGS.
As shown in , a short circuit occurs when the droplet is detached during the base current conduction period tb, and the base current conduction period becomes tbl.
When the base current Ib is calculated and the integral output level is low, the calculation process of the peak current Ip and the time required for the integral level to reach the predetermined value are increased.
As a result, the peak current energization period tp is increased by tpl, and control is performed to ensure the optimum energization energy for droplet detachment. Further, when the base voltage Eb increases due to an increase in the arc length, the base current energization period is increased to t,b2 by the control of the base period control means 2, and the output level is adjusted by the calculation processing and integration of the base current 1b. increases, so the calculation process for the peak current 1p and the time for the integral ratio KARE to reach a predetermined value are reduced, and as a result, the peak current energization period tp is reduced to tp2, and the energization energy is controlled to the optimum value. There is.
このように、ベース期間制御手段2ては、溶接平均電圧
Eaが低く設定されてベース11t流通電期間tb中に
短絡が発生する場合や、アーク長の増加に伴ってベース
電圧Ebが増加したような場合でも、溶接平均電圧Ea
が溶接平均電圧基準値Erと完全に一致するようにベー
ス電流通電期間tbを制御することができ、しかも負帰
還制御系ではないので制御の時間遅れやハンチングが発
生することがなくなり、溶接平均電圧の安定度を著しく
向上させることができる。In this way, the base period control means 2 is configured to handle cases where the welding average voltage Ea is set low and a short circuit occurs during the current flow period tb of the base 11t, or when the base voltage Eb increases as the arc length increases. Even if the welding average voltage Ea
It is possible to control the base current conduction period tb so that it completely matches the welding average voltage reference value Er, and since it is not a negative feedback control system, there is no control time delay or hunting, and the welding average voltage can significantly improve the stability of
他方のピーク期間制御手段1ては、ビーク′1llf流
fpあるいはベースを流1bが可変設定された場合であ
っても、溶接ワイヤに加えられる全エネルギー量が1パ
ルス1溶滴移行のための最適値になった時点てピーク電
流1pの通電を停止させてへ一ス電流1bの通電に切換
制御しているので、溶滴離脱がピーク電流通電期間tp
内で発生することを有効に防止することが可能となり、
溶接平均電圧Eaが低く溶滴離脱時に短絡が発生する場
合でもスパッタの発生量を低減した良好なパルスアーク
溶接を行うことができ、ピーク電流Ipを低く設定すれ
ば、アーク音がソフトになり、作業者の負担を軽減でき
る。また、ピーク電流通電期間tpが溶接ワイヤへ供給
されるエネルギー量によって制御されているので、例え
ば、1次側の電源電圧が低下した場合や2次側溶接ケー
ブルが長くケーブルインダクタンスによって通電電流波
形がなまるような場合でも、一定量のエネルギーが溶接
ワイヤに加えられるように自動的にピーク電流通電期間
tpが長くなるように制御されるので、安定したパルス
アーク溶接を行うことが可能となる。The other peak period control means 1 is such that even when the peak flow fp or the base flow 1b is variably set, the total amount of energy applied to the welding wire is optimal for one pulse and one droplet transfer. As soon as the peak current 1p reaches this value, the application of the peak current 1p is stopped and the current is switched to the current 1b.
It becomes possible to effectively prevent the occurrence of
Even when the welding average voltage Ea is low and a short circuit occurs during droplet detachment, it is possible to perform good pulse arc welding with reduced amount of spatter, and by setting the peak current Ip low, the arc sound becomes softer. It can reduce the burden on workers. In addition, since the peak current conduction period tp is controlled by the amount of energy supplied to the welding wire, for example, if the primary side power supply voltage decreases or the secondary side welding cable is long, the conduction current waveform may change due to cable inductance. Even in the case of dullness, the peak current application period tp is automatically controlled to be longer so that a certain amount of energy is applied to the welding wire, so that stable pulsed arc welding can be performed.
次に、本発明の技術的背■を説明する。Next, the technical background of the present invention will be explained.
第4図は、 1.2mmφの軟鋼溶接ワイヤを使用し、
シールドガスとしてアルゴンガスを用いた場合において
、 1パルス1溶滴移行を生しさせるために必要なピー
ク電流通電期間tpの値をピーク電流■pを変化させて
実測したグラフであり、ベース電流Ibを50Aに固定
して溶接平均を流Iaを変化させた場合のデータと、溶
接平均電流raを20OAに固定してベース電流1bを
変化させた場合のデータとをプロットしている。このグ
ラフによれば、溶接平均電流Thが同一のときには、ベ
ース電流Ibが大きいほと1パルス1溶滴を生じさせる
ために必要なピーク電流通電期間tpが減少し、また、
ベース電流Ibが同一のときには、溶接平均電流1aが
大きいはど溶滴離脱を生しさせるために必要なピーク電
流通電期間tpが減少することが分かる。Figure 4 uses 1.2mmφ mild steel welding wire,
This is a graph obtained by actually measuring the value of the peak current energization period tp required to cause 1 pulse 1 droplet transfer by varying the peak current ■p when argon gas is used as the shielding gas, and the base current Ib Data is plotted when the welding average current Ia is varied with the welding average current ra fixed at 50A, and data when the base current 1b is varied while the welding average current ra is fixed at 20OA. According to this graph, when the average welding current Th is the same, the larger the base current Ib is, the shorter the peak current application period tp required to generate one droplet per pulse is.
It can be seen that when the base current Ib is the same, the peak current application period tp required to cause droplet detachment is reduced as the welding average current 1a is large.
本発明では、このグラフにおいて、 1パルス1溶滴移
行に必要なピーク電流通電期間tpが、ベースミ流通t
liJ1間tbとピーク電流通tlll1間tpとにお
ける通電エネルギーの和に依存して変動していることと
、その通電エネルギーがベース電流Ibおよびピーク電
流1pを各々所定乗数て演算したものを積分することに
よってほぼ等価的に求められることを利用し、ピーク期
間制御手段1において、このようにして等価的に求めた
積分値(エネルギ1しによってFx適なピーク電流通電
期間tpの制御を行っており、これによって安定した溶
接を実現している。In the present invention, in this graph, the peak current application period tp required for one pulse and one droplet transfer is calculated as follows:
The fact that it fluctuates depending on the sum of the energization energy between liJ1 tb and the peak current flow tlll1 tp, and that the energization energy is calculated by multiplying the base current Ib and the peak current 1p by a predetermined multiplier, respectively, is integrated. Utilizing the fact that it is almost equivalently determined by This achieves stable welding.
第5図は、本発明のパルスアーク溶接方法において、溶
接電流Iの時間変化に対する溶滴離脱の進行状況を示し
たもので、ピーク電流通電期間tpては溶接ワイヤWに
ピーク電流Ipを通電することによって溶接ワイヤW先
端部を通電電流によるピンチ効果によってくびれさせて
溶滴Waを離脱直前状態にし、ピーク電流通電期間tp
からベース電流通電期間tbに切り換わってから溶滴W
aを母材M側に、移行させており、このように制御する
ことによって溶接平均電圧Eaが低く溶滴離脱時に短絡
が発生する場合でもスパッタの発生量を低減した良好な
溶接を行うことが可能となる。FIG. 5 shows the progress of droplet detachment with respect to time changes in welding current I in the pulsed arc welding method of the present invention. As a result, the tip of the welding wire W is constricted by the pinch effect caused by the applied current, and the droplet Wa is brought into a state where it is about to detach, and the peak current application period tp
After switching to the base current energization period tb, the droplet W
a is transferred to the base metal M side, and by controlling in this way, it is possible to perform good welding with a reduced amount of spatter even when the welding average voltage Ea is low and a short circuit occurs when the droplet detaches. It becomes possible.
第6図(a)、 (b)は、パルスアーク溶接におい
て、ピーク電流Ip、ピーク電流通電期間tp、ベース
を流1bの大小に応じて、溶滴の離脱周期の変化する様
子を示したものである。すなわち、第4図より溶接平均
電流1 a=200A (溶接ワイヤ送給速度=7.3
m/m1n)のときに、1.2mmφの軟鋼ワイヤにピ
ーク電流1pl=450 A、 ベース電流rb=i
50Aを通電すると、1パルス1溶滴移行に要する最小
のピーク電流通電期間tPIは約1.7msになること
が分かる(このとき、通電周期TI =4.53m5と
なる。Figures 6 (a) and (b) show how the droplet detachment cycle changes in pulsed arc welding, depending on the peak current Ip, the peak current conduction period tp, and the size of the base flow 1b. It is. That is, from Fig. 4, welding average current 1a = 200A (welding wire feeding speed = 7.3
m/m1n), peak current 1pl = 450 A, base current rb = i for 1.2mmφ mild steel wire
It can be seen that when a current of 50 A is applied, the minimum peak current application period tPI required for one pulse and one droplet transfer is approximately 1.7 ms (at this time, the current application period TI = 4.53 m5).
第6図(a)参照)。また、ピーク電流1p2=350
A、 ベース電流rb=50Aを通電すると、lパ
ルス1溶滴移行に要する最少のピーク電流通電訪問tP
2は約3.25m5になることが分かる(このとき、通
電周期T1=6.5msとなる。(See Figure 6(a)). Also, peak current 1p2=350
A. When base current rb=50A is applied, the minimum peak current application visit tP required for 1 pulse 1 droplet transfer
2 is approximately 3.25 m5 (at this time, the energization period T1 = 6.5 ms).
第6図(b) I’照)、つまり、溶接平均電流1a(
ワイヤ送給速度)、ベース電流1bが一定のときには、
ピーク電流1pが増加すれば1パルスによって離脱する
溶滴量が減少して通電周期Tが短くなり、逆に、ピーク
電a [pが減少すればlパルスによって離脱する溶滴
量が増加して通電周期Tが長くなることが分かる。Fig. 6(b)
When the wire feeding speed) and the base current 1b are constant,
If the peak current 1p increases, the amount of droplets detached by one pulse will decrease, and the energization period T will become shorter; conversely, if the peak current a[p decreases, the amount of droplets detached by one pulse will increase. It can be seen that the energization period T becomes longer.
本発明では、ピーク期間制御手段lにおいて、ベース電
流1bおよびピーク電流1pを各々演算処理した後に積
分しているが、上記データによれば、(Ipl”Xtp
l)+ (IblLIXtbl)=(Ib2BXtb2
)+ (Ib2BXtb2)を満足するように乗数A
、 Bを定めれば、ピーク電流■p、ベース電流1b
を変化させた場合でも溶接ワイヤへ供給されるエネルギ
ー量を等価的に求めることができ、求めたエネルギー量
が1パルス1溶滴移行のための最適値になるようにピー
ク電流通電期間tpを自動制御することが可能になる。In the present invention, the peak period control means 1 integrates the base current 1b and the peak current 1p after arithmetic processing, but according to the above data, (Ipl"Xtp
l) + (IblLIXtbl) = (Ib2BXtb2
) + Multiplier A to satisfy (Ib2BXtb2)
, If B is determined, the peak current ■p and the base current 1b
The amount of energy supplied to the welding wire can be equivalently determined even when changing the amount of energy, and the peak current application period tp is automatically set so that the determined amount of energy becomes the optimal value for one pulse and one droplet transfer. It becomes possible to control.
第7図(a)、 (b)は、パルスアーク溶接におい
て、溶接平均電流Ia、ピーク電流tpか一定のときに
、ベース電流)bの大小に応じて1パルス1溶滴移行の
ためのピーク電流通電期間tpの最IAWIC溶′a離
脱直前状態になるまでの期間)が変化する様子を示した
ものである。すなわち、ベース電流1bが低い場合には
、同図(a)に示したように、ベース電流1blによっ
て溶滴離脱に寄与するエネルギーが低いので、溶接ワイ
ヤに充分なくびれを生しさせるためにピーク!流通電期
間tp3を長くする必要があり、逆に、ベース電流rb
が高い場合には、同図(b)に示したようにベース電a
I b 2による溶接ワイヤへの通電エネルギーが大
きいために、ピーク電流通電期間tpA中に溶滴が離脱
しないようにピーク電流通電期間tpを短くしなければ
ならないことが分かるが、本発明では、このようなベー
ス電流[bによる通電エネルギーを加味した制御をピー
ク期間制御手段1によ)て行なわせている。Figures 7 (a) and (b) show the peaks for one droplet transfer per pulse depending on the magnitude of the base current (b) when the welding average current Ia and peak current tp are constant in pulsed arc welding. This figure shows how the current application period tp (the period up to the state just before the IAWIC melt'a is detached) changes. That is, when the base current 1b is low, the energy contributing to droplet detachment due to the base current 1bl is low, as shown in FIG. ! It is necessary to lengthen the current flow period tp3, and conversely, the base current rb
When the base voltage a is high, as shown in figure (b),
It can be seen that since the energy applied to the welding wire by I b 2 is large, the peak current application period tp must be shortened so that the droplets do not separate during the peak current application period tpA. The peak period control means 1 performs control that takes into consideration the energization energy caused by the base current [b].
第8図は、上述した本発明のパルスアーク溶接方法を*
*txパIレスアーク溶接装置の構成例をブロック図を
もって示したものである(!Jl求項2に対応)。Figure 8 shows the pulse arc welding method of the present invention described above*
*This is a block diagram showing an example of the configuration of a tx I-less arc welding device (corresponds to !Jl requirement 2).
図において、 lはピーク期間制御手段、2はベース期
間制御手段、3は通電切換部、4は溶接電圧設定部であ
り、これらは第1図と同一であるので同一の符号を付し
ている。5は通電切換M3の切換信号に応してピーク電
流1p及びベースを流Ibを切り換えて通電するための
通電制御信号を出力する電流制御手段、6は溶接装置の
起動時にアークの発生及び伸張を促すための補償信号を
出力する起動制御部である。AMPIは溶接電流を増幅
する溶接電流増幅回路、AMP 2は溶接電圧を増幅す
る(本実施例では、増幅度を1未満に設定)溶接電圧増
幅回路であり、7は電流制御手段5から出力される通電
制御信号に応じて、インバータINVから出力するスイ
ッチング電圧のデユーティ−を制御するパルス幅制御部
、8は溶接ワイヤWの送給制御を行うワイヤ送給制御部
である。In the figure, l is a peak period control means, 2 is a base period control means, 3 is an energization switching section, and 4 is a welding voltage setting section, and since these are the same as in FIG. 1, they are given the same symbols. . 5 is a current control means for outputting an energization control signal for switching the peak current 1p and the base current Ib and energizing in response to the switching signal of the energization switch M3; 6 is a current control means for controlling generation and extension of an arc when starting the welding device; This is a startup control unit that outputs a compensation signal for prompting. AMPI is a welding current amplification circuit that amplifies the welding current, AMP 2 is a welding voltage amplification circuit that amplifies the welding voltage (in this embodiment, the amplification degree is set to less than 1), and 7 is an output from the current control means 5. A pulse width controller 8 controls the duty of the switching voltage output from the inverter INV in accordance with an energization control signal, and a wire feed controller 8 controls the feed of the welding wire W.
また、RFCは三相交流電圧を整流する整流回路部、T
はインバータINVから出力されるスイッチング電圧を
絶縁変圧するトランス、DI、D2はトランスTから出
力される電源を全波整流するダイオード、Sは溶接電流
レベルを対応した電圧し・\ルとして取り出すためのシ
ャント抵抗、Lはノアクトル、Mは溶接母材を不してい
る。In addition, RFC is a rectifier circuit section that rectifies three-phase AC voltage, and T
is a transformer that insulates and transforms the switching voltage output from the inverter INV, DI and D2 are diodes that full-wave rectify the power output from the transformer T, and S is a diode for extracting the welding current level as a corresponding voltage. In the shunt resistance, L is a no-actor, and M is a weld base metal.
ピーク期間制御手段1は、演算回路10と電、L積分回
路11とは第1図と同一であるので同一の符号を付して
説明を省略する。電流積分レベル判別部12は、電流積
分回路11の積分しヘルが予め定められた所定レベルL
(溶接ワイヤに加えられるエネルギーが1パルス1溶滴
移行に要する最適値になる時点でピーク電流通電終了信
号を出力するように定められる)に達したときにピーク
電流通電終了信号を出力するコンパレータ12aと、コ
ンパレータ12aから出力されるピーク電流通電終了信
号を受けて所定の時間幅Tmを有したパルス信号を出力
するワシショットマルチバイブレータ(以下、ワンショ
ットMVと記載)12bを有している。また、電流積分
回路11はワンショットMV12bから出力されるパル
ス< T mのピーク電流通電終了信号を受けて積分レ
ベルがリセットされてゼロレベルに戻るようになってい
る。In the peak period control means 1, the arithmetic circuit 10 and the voltage/L integration circuit 11 are the same as those shown in FIG. The current integration level determination unit 12 determines whether the current integration level of the current integration circuit 11 is at a predetermined level L.
Comparator 12a that outputs a peak current energization end signal when the peak current energization end signal is output when the energy applied to the welding wire reaches the optimal value required for one pulse and one droplet transfer. and a one-shot multivibrator (hereinafter referred to as one-shot MV) 12b which outputs a pulse signal having a predetermined time width Tm in response to the peak current energization end signal output from the comparator 12a. Further, the current integration circuit 11 receives a peak current energization end signal of pulse < T m output from the one-shot MV 12b, and its integration level is reset to return to zero level.
ベース期間制御手段2は、溶接電圧誤差積分回路20と
ゼロクロス検出回路で成る電圧積分レベル判別部21と
は第1図の場合と同一であるので同一の符号を付して説
明を省略する。アナログスイッチ5W20は、アークが
発生するまでの期間は開成して溶接電圧増幅回路AMP
2で増幅された無負荷電圧が溶接電圧誤差積分回路20
に加わることを禁止しており、これによって、アークが
発生するまでの無負荷電圧(アーク発生後の溶接電圧よ
りも高い)によってゼロクロス検出回路21から出力さ
れるベース電流通電終了信号の出力タイミングが遅れる
ことを防止し、ベース電流通電期間tbを最短に制御し
てアークの伸張を促している。尚、本構成では、ピーク
期間制御手段1からパルス幅Tmのピーク電流通電終了
信号が出力されている期間は、ベース期間制御手段2か
らベース電流通電終了信号が出力されている場合であっ
ても、ベース電m I bが優先して通電されるように
している。In the base period control means 2, a welding voltage error integration circuit 20 and a voltage integration level determination section 21 consisting of a zero-cross detection circuit are the same as in the case of FIG. The analog switch 5W20 is open until the arc occurs and the welding voltage amplification circuit AMP is switched on.
2, the no-load voltage amplified by welding voltage error integration circuit 20
As a result, the output timing of the base current energization end signal output from the zero-cross detection circuit 21 is determined by the no-load voltage until the arc occurs (higher than the welding voltage after the arc occurs). This prevents delays and controls the base current conduction period tb to the shortest possible time to promote arc expansion. In addition, in this configuration, the period in which the peak current energization end signal with the pulse width Tm is outputted from the peak period control means 1, even when the base current energization end signal is outputted from the base period control means 2. , the base electric current m I b is energized with priority.
電流制御手段5は、溶接平均電流基準値1rを;9定す
る溶接電流設定1g50と、ピーク電流基準’a l
p rを設定するピーク電流設定部51と、ベース1i
流基準値1brを設定するベース電流設定部52と、こ
れらの各設定部で設定された基準レベルを通電切換部3
から出力されるピーク電流通電信号あるいはベース電流
通電信号に店して切換選択するアナログスイッチ5W5
0.SW51ど、ピーク電流基準値1prあるいはベー
ス電流基準値1brと溶接電流設定回gAMP 1から
出力される溶接電流■との誤差を出力する溶接電流誤差
増幅回路53とを備えている。尚、ピーク電流設定部5
1は溶接電流設定部50と連動するようになっており、
ピーク電流基準値1prを最小に設定した場合であって
も溶接平均電流基準M I rよりも低い値にならない
ようにされている。また、溶接電流設定部50で設定さ
れた溶接平均電流基準値1rは、ワイヤ送給制御部8に
出力されて、溶接平均電流基準値1rに比例した速度で
溶接ワイヤの送給が行われる。The current control means 5 has a welding current setting 1g50 which determines the welding average current reference value 1r, and a peak current reference value 'a l.
A peak current setting section 51 that sets p r and a base 1i
A base current setting section 52 that sets the current reference value 1br, and an energization switching section 3 that sets the reference level set by each of these setting sections.
Analog switch 5W5 that selects the peak current energization signal or base current energization signal output from the
0. The SW 51 is provided with a welding current error amplification circuit 53 that outputs the error between the peak current reference value 1pr or the base current reference value 1br and the welding current (2) output from the welding current setting circuit gAMP1. In addition, the peak current setting section 5
1 is designed to be interlocked with the welding current setting section 50,
Even when the peak current reference value 1pr is set to the minimum value, it is prevented from becoming a value lower than the welding average current reference M I r. Further, the welding average current reference value 1r set by the welding current setting section 50 is output to the wire feeding control section 8, and the welding wire is fed at a speed proportional to the welding average current reference value 1r.
パルス幅制御部7は、PWM制御回路7Iて電流制御手
段5から伝送された誤差信号に応したパルス幅制御信号
を生成し、ドライブ回路70を通してインバータINV
に伝送してスイッチング電圧のデユーティ−を変化させ
、これによって溶接電流■(ピーク電流1p及びベース
電流1b)が常に電流制御手段50設定レベルに一致す
るように帰還制御が行われる。The pulse width control section 7 generates a pulse width control signal corresponding to the error signal transmitted from the current control means 5 through the PWM control circuit 7I, and outputs the pulse width control signal to the inverter INV through the drive circuit 70.
is transmitted to change the duty of the switching voltage, thereby performing feedback control so that the welding current (peak current 1p and base current 1b) always matches the level set by the current control means 50.
起動制御部6は、アークが発生してから所定の時間tl
たけ、電流制御手段5の溶接電流誤差増幅回路53に起
動電流基準信号Isを送出するとともに、アークが発生
するまでの期間は通電周期制御手段2のアナログスイッ
チ5W20を開成する動作を行う。The starting control unit 6 controls the start control unit 6 for a predetermined time tl after the arc is generated.
At the same time, the starting current reference signal Is is sent to the welding current error amplification circuit 53 of the current control means 5, and the analog switch 5W20 of the energization cycle control means 2 is opened during the period until an arc occurs.
次に、このような構成のパルスアーク溶接装置の動作を
第9図(&)〜(m)の波形図を参照して説明する。尚
、第8図の対応した部分には対応した(a)〜(m)の
符号を付している。Next, the operation of the pulse arc welding apparatus having such a configuration will be explained with reference to the waveform charts shown in FIGS. 9(&) to (m). Note that corresponding parts in FIG. 8 are designated with corresponding symbols (a) to (m).
1、溶接開始時の動作。1. Operation at the start of welding.
■トーチスイッチ(不図示)を操作すると溶接ワイヤW
と母材Mとの間に無負荷電圧が加えられる。■When you operate the torch switch (not shown), welding wire W
A no-load voltage is applied between the base material M and the base material M.
■無負荷電圧が加えられてからアークが発生するまでの
期間は、起動制御部6によってベース期間制御手段2の
アナログスイッチS W 20が開成しているので、無
負荷電圧が溶接電圧誤差積分回路20に入力されず、溶
接電圧誤差積分回路20はゼロレベルの溶接電圧と溶接
平均電圧基準値Erとの差分(−Er)を積分するので
出力レベルがゼロとなり、ゼロクロス検出回路21から
通電切換部3にベース電流通電終了信号が継続して出力
されている。■During the period from when the no-load voltage is applied until the arc occurs, the analog switch SW 20 of the base period control means 2 is opened by the start control section 6, so that the no-load voltage is applied to the welding voltage error integration circuit. 20, the welding voltage error integration circuit 20 integrates the difference (-Er) between the zero-level welding voltage and the welding average voltage reference value Er, so the output level becomes zero, and the zero-crossing detection circuit 21 outputs a signal to the energization switching section. 3, the base current energization end signal is continuously output.
■溶接ワイヤWが母材Mに接触するとアークが発生し、
アークが発生してから所定の時間t1が経過するまでの
期間は、起動制御部6から電流制御手段5の溶接電流誤
差増幅回路53に起動電流基準信号Isを送出して溶接
電流■を最大値に制御し、アーク長の増加を促進させる
。■When the welding wire W contacts the base metal M, an arc is generated,
During the period from when the arc occurs until a predetermined time t1 has elapsed, the starting current reference signal Is is sent from the starting control section 6 to the welding current error amplification circuit 53 of the current control means 5 to increase the welding current ■ to the maximum value. control and promote an increase in arc length.
■一方、ベース期間制御手段2から出力されるベース電
流通電終了信号によって通電切換部3からピーク電流通
電信号が保持出力されると、ピーク期間制御手段では、
演算回路10の演算乗数がAに切換設定され、溶接電流
増幅回路AMPIで検知された溶接電流I(起動電流I
s)を演算回路10において演算処理(起動電流Isを
A乗する演算)し、演算処理された信号を電流積分回路
11て積分する。(2) On the other hand, when the peak current energization signal is held and output from the energization switching section 3 in response to the base current energization end signal output from the base period control means 2, the peak period control means:
The calculation multiplier of the calculation circuit 10 is switched to A, and the welding current I (starting current I
s) is subjected to calculation processing (calculation of raising the starting current Is to the A power) in the calculation circuit 10, and the processed signal is integrated by the current integration circuit 11.
■電流積分回路11の積分出力レベルが電流積分レベル
判別部12のコンパレータ12aで予め定められた所定
レベルLに達すると、ワンショットMV12bにピーク
電流通電終了信号を出力し、ワンショットMV12bは
このピーク電流通電終了信号を受けて所定のパルス幅t
mの信号を通電切換部3に出力するとともに、電流積分
回路11をリセットする(パルス幅tmは、電流積分回
路11をリセットさせるために必要な時間に設定される
)。■When the integral output level of the current integrating circuit 11 reaches a predetermined level L determined in advance by the comparator 12a of the current integral level determining section 12, a peak current energization end signal is output to the one-shot MV 12b, and the one-shot MV 12b reaches this peak. Upon receiving the current energization end signal, the predetermined pulse width t
The signal m is output to the energization switching unit 3, and the current integration circuit 11 is reset (the pulse width tm is set to the time required to reset the current integration circuit 11).
■通電切換部3では、ワンショットMV12bから出力
されるピーク電流通電終了信号を受けてベース電流通電
信号を保持出力し、これによって、演算回路lOの演算
乗数を乗数Bに切り換えるとともに、溶接電流制御手段
5のアナログスイッチS W 51を閉成して溶接電流
Iをベース電流rbに切り換える。■The energization switching unit 3 receives the peak current energization end signal output from the one-shot MV12b, holds and outputs the base current energization signal, and thereby switches the arithmetic multiplier of the arithmetic circuit IO to the multiplier B, and controls the welding current. The analog switch S W 51 of the means 5 is closed to switch the welding current I to the base current rb.
7一方、・\−7Ill1間制御手段2ては、アークが
発生するとアナログスイッチ5W20を閉成し、溶接電
圧誤差積分回路20に溶接電圧Eが加えられて差分の積
分が始まり、溶接電圧Eの上昇に伴ってベース電流通電
終了信号の出力タイミングを遅らせ、これによってベー
ス$i流通tlU1間tbを増加させていく。7 On the other hand, when an arc occurs, the control means 2 closes the analog switch 5W20, applies the welding voltage E to the welding voltage error integration circuit 20, and starts integrating the difference. As the base current increases, the output timing of the base current energization end signal is delayed, thereby increasing tb during the base $i distribution tlU1.
(溶接初朋はベース電流通電期間tbが最小になるので
、ピーク期間制御手段lのワンショッ)MV12bから
出力されるパルスIll t mのピーク電流通電期間
終了信号が停止すると同時に再びピーク電流通電期間t
pに復帰する。)
このように、溶接初朋には、ベース期間制御手段2によ
ってベース電流通電期間tb′1trIt短にするとと
もに、時間t1が経過するまでは起動制御部6によって
起動電流Isを通電し、溶接ワイヤの溶融を促進してア
ーク長が速やかに所定値に達するように制御を行い、こ
の後、溶接電圧の増加(アーク長の増大)に伴ってベー
ス朋間制御手段2 T: ハヘ−スN tN i! @
WIllt’fl t b ヲ漸次増加すセ、これに
よって、溶接平均電圧Eaを溶接平均電圧基準値E r
に安定させて所定のアーク長を持続させる制御を行って
いる。(At the beginning of welding, the base current conduction period tb is the minimum, so the peak period control means 1 is one-shot) At the same time as the peak current conduction period end signal of the pulse Illtm output from the MV12b stops, the peak current conduction period tb is restarted.
Return to p. ) In this way, during the first welding period, the base period control means 2 shortens the base current energization period tb'1trIt, and the starting current Is is applied by the starting control section 6 until the time t1 elapses, and the welding wire is Control is performed so that the arc length quickly reaches a predetermined value by promoting the melting of i! @
will gradually increase the welding average voltage Ea to the welding average voltage reference value E r
Control is performed to stabilize the arc and maintain a predetermined arc length.
2、定常溶接時の動作。2. Operation during steady welding.
上記溶接初期の動作を経て定常溶接状態に入ると、第1
図において説明した動作によって通電切換部3からピー
ク電流通電信号、ベース電流通電信号が交互に出力され
、電流制御手段5ては、これらの通電信号を受けてピー
ク電流1pあるいはベース電流Ibを交互に通電して溶
接を行う。尚、溶接平均電圧が低く設定されてベース電
流通電朋間tb中の溶滴離脱時に短絡が発生する場合の
動作やアーク長が増加してベース電圧Ebが増加した場
合の動作などについては、上記第3図において述べたも
のと同一であるので省略する。After entering the steady welding state after the above-mentioned initial welding operation, the first
By the operation explained in the figure, the peak current energization signal and the base current energization signal are alternately output from the energization switching unit 3, and the current control means 5 receives these energization signals and alternately outputs the peak current 1p or the base current Ib. Turn on the electricity and weld. In addition, the operation when the average welding voltage is set low and a short circuit occurs when the droplet detaches during the base current energization interval tb, and the operation when the arc length increases and the base voltage Eb increases, etc. are as described above. Since it is the same as that described in FIG. 3, it will be omitted.
このように、本発明のパルスアーク溶接装置ては、ベー
ス期間制御手段2において、溶接平均電圧Eaが溶接平
均電圧基準111iErと完全に一致するようにベース
電流通電朋間tbを制御し、しかも負帰還制御系を使用
していないので、V/F変換回路などを使用して負帰還
回路を構成したものに比べて制御の時間遅れやハンチン
グが生じず、溶接平均電圧Eaの安定度を著しく向上さ
せることが可能になる。As described above, in the pulse arc welding apparatus of the present invention, the base period control means 2 controls the base current energization interval tb so that the welding average voltage Ea completely matches the welding average voltage reference 111iEr, and also Since no feedback control system is used, there is no control time delay or hunting compared to a negative feedback circuit configured using a V/F conversion circuit, etc., and the stability of the welding average voltage Ea is significantly improved. It becomes possible to do so.
また、ベース電流1bおよびピーク電a I pによる
溶接ワイヤへの通電エネルギー量に基づいてピーク電流
通電期間tpを自動制御しているので、ピーク電流+p
、ベース電流1bを可変設定した場合でも、1パルス1
溶滴移行に必要な最適時間だけピーク電流1pが通電さ
れ、ピーク電流通電期間tpに溶滴離脱が生じることを
有効に防止することができ、溶接平均電圧Eaが低く溶
滴離脱時に短絡が発生する場合でもスパッタの発生量を
低減させた溶接を行うことが可能となる。In addition, since the peak current energization period tp is automatically controlled based on the amount of energy energized to the welding wire by the base current 1b and the peak current aIp, the peak current +p
, even when the base current 1b is set variably, 1 pulse 1
The peak current 1p is applied for the optimum time necessary for droplet transfer, and it is possible to effectively prevent droplet detachment during the peak current application period tp, and short circuits occur when the droplet detaches when the welding average voltage Ea is low. Even when the welding method is used, it is possible to perform welding with a reduced amount of spatter.
第10図は、本発明のパルスアーク溶接装置の具体的な
回路例を示したもので、第8図と対応した86分には対
応した符号を付しており、また、第9図(a)〜(m
)の波形図と対応した部分には対応した(a)〜(m)
の符号を付している。FIG. 10 shows a specific circuit example of the pulse arc welding apparatus of the present invention, in which the 86th minute corresponding to that in FIG. )~(m
) The corresponding parts (a) to (m) correspond to the waveform diagram.
The symbol is attached.
図において、ピーク期間制御手段lの演算回路IOは、
自乗演算回路10aと反転増幅回路10bとを組み合わ
せて構成され、通電切換部3からベースt jfE通電
信号を受けたときには、アナログスイッチ10cを閉成
して溶接電流IをB乗する演算処理を行う一方、通電切
換部3からピーク電流通電信号を受けたときには、アナ
ログスイッチ10dを閉成して溶接電流IをA乗する演
算処理を行うようになっている。電流積分団Pi11は
演算増幅器11bを使用した積分回路によって構成され
ており、ワンショットMV 12 bから伝送されるピ
ーク電流通電終了信号を受けてアナログスイッチlla
を閉成して積分コンデンサllcの電荷を強制的に放電
(リセット動作)するようになっている。通電切換部3
はNANDゲート3 a。In the figure, the arithmetic circuit IO of the peak period control means l is
It is configured by combining a square calculation circuit 10a and an inversion amplifier circuit 10b, and when it receives a base tjfE energization signal from the energization switching section 3, it closes the analog switch 10c and performs calculation processing to raise the welding current I to the B power. On the other hand, when a peak current energization signal is received from the energization switching section 3, the analog switch 10d is closed and arithmetic processing is performed to raise the welding current I to the A power. The current integrator group Pi11 is constituted by an integrator circuit using an operational amplifier 11b, and receives the peak current energization end signal transmitted from the one-shot MV 12b to switch the analog switch lla.
is closed to forcibly discharge the charge in the integrating capacitor llc (reset operation). Energization switching section 3
is NAND gate 3a.
RSフリップフロップ3bおよびN OTゲート3Cを
組み合わせた構成とされており、ピーク電流通電終了信
号がリセット端子Rに加えられている期間は、ベース電
流通電終了信号がNOTゲート3cを介してN A N
Dゲート3aに加えられている場合であってもベース
電流通電信号を優先して出力するようになっている。It has a configuration that combines an RS flip-flop 3b and a NOT gate 3C, and during the period when the peak current energization end signal is applied to the reset terminal R, the base current energization end signal is applied to the N A N through the NOT gate 3c.
Even when the base current energization signal is applied to the D gate 3a, priority is given to outputting the base current energization signal.
ベース朋間制御手段2の溶接電圧誤差積分回路20は、
演算増幅器20aを用いた積分回路の反転入力端子側に
、溶接電圧増幅回路AMP2から出力される反転増幅さ
れた負レベルの溶接電圧Eと溶接電圧設定部4て設定さ
れた正レベルの溶接平均電圧基準値Erとを加え、これ
らの和を求めて積分することによって等価的に溶接電圧
Eと溶接平均電圧基準値Erとの差分を積分している。The welding voltage error integration circuit 20 of the base distance control means 2 is as follows:
The inverted and amplified negative level welding voltage E output from the welding voltage amplifier circuit AMP2 and the positive level welding average voltage set by the welding voltage setting section 4 are connected to the inverting input terminal side of the integrating circuit using the operational amplifier 20a. The difference between the welding voltage E and the welding average voltage reference value Er is equivalently integrated by adding the reference value Er and calculating and integrating the sum.
ダイオード20b(ショットキーバリアダイオードを使
用)は演算増幅器20aの出力レベルがゼロレベル(実
際には、ダイオードの順方向電圧だけゼロレベルよりも
低下するため、約−0,2ボルトになる)よりも低下さ
せないようにして、ピーク電流通電期間tpに切り換え
られた時点でゼロレベルから直ちに積分出力を立ち上げ
るためのクランプダイオードである。また、ゼロクロス
検出回路21は基準電圧をゼロレベルに設定したコンパ
レータ21aで構成され、反転入力端子側にゼロレベル
よりも低い積分信号が人力されている期間は「■]」レ
ベルのベース電流通電終了信号を出力するようになって
いる。The diode 20b (using a Schottky barrier diode) causes the output level of the operational amplifier 20a to be lower than the zero level (actually, the forward voltage of the diode is lower than the zero level, so it is approximately -0.2 volts). This is a clamp diode for immediately raising the integral output from the zero level at the time of switching to the peak current conduction period tp without causing the integral output to decrease. In addition, the zero cross detection circuit 21 is composed of a comparator 21a with the reference voltage set to zero level, and during the period when an integral signal lower than the zero level is input to the inverting input terminal side, the base current supply at the "■" level ends. It is designed to output a signal.
尚、本実施例では、ゼロクロス検出回路21のコンパレ
ータ21aを、正負の直流電源を供給して動作させてい
るが、正電圧のみの直流電源によって作動させることも
可能であり、その場合には、コンパレータ21aの反転
入力端子側に過大な負電圧が加えられて誤動作が生しる
ことを防ぐために、溶接電圧誤差積分回路20のダイオ
ード20bによって積分出力レベルを−0,2ボルトに
クランプさせて誤動作防止を兼ねさせている。In this embodiment, the comparator 21a of the zero-cross detection circuit 21 is operated by supplying positive and negative DC power supplies, but it is also possible to operate it using a DC power supply with only positive voltage. In order to prevent malfunctions due to excessive negative voltage being applied to the inverting input terminal side of the comparator 21a, the integrated output level is clamped to -0.2 volts by the diode 20b of the welding voltage error integration circuit 20, resulting in malfunctions. It also serves as prevention.
また、本構成では、ベース期間制御手段2の溶接電圧誤
差積分回路20の積分出力レベルがピーク電流通電時に
はゼロレベルから上昇し、ベース電流通電時には下降さ
せてゼロレベルになったときに電圧積分しヘル判別部(
ゼロクロス検出回路)21て検出する構成としているが
、このような構成に限らず、例えば、溶接電圧誤差積分
回路20においで、ピーク電流通電開始時には所定レベ
ルから下降する方向に積分を行い、ベース電流通電時に
は上昇する方向に積分を行って、この積分出力レベルが
積分開始時のレベルに一致したときに電圧積分レベル判
別部21て検出するなとの構成を採ることが可能である
。Further, in this configuration, the voltage is integrated when the integral output level of the welding voltage error integration circuit 20 of the base period control means 2 increases from zero level when the peak current is applied, and decreases to zero level when the base current is applied. Hell discrimination part (
The configuration is such that the welding voltage error integration circuit 20 performs integration in the direction falling from a predetermined level at the start of peak current energization, and detects the base current. It is possible to adopt a configuration in which integration is performed in the increasing direction during energization, and when the integrated output level matches the level at the start of integration, the voltage integration level determination section 21 does not detect.
第11図は、第8図に示した本発明の溶接装置において
、ピーク期間制御手段1、ベース期間制御手段2、通電
切換部3及び起動制御部6をCPUて成る信号処理部9
に置き換えた場合の構成例を示したもので、信号処理部
9には処理プログラム、データなとの格納されたROM
9aと、−時的に処理データなどを記憶するRAM9b
とが接続されている。FIG. 11 shows the welding apparatus of the present invention shown in FIG. 8, in which the peak period control means 1, the base period control means 2, the energization switching section 3, and the starting control section 6 are replaced by a signal processing section 9 comprising a CPU.
This shows an example of the configuration when the signal processing unit 9 is replaced with a ROM that stores processing programs, data, etc.
9a, - RAM 9b for temporarily storing processing data, etc.
are connected.
このような構成の溶接装置では、ピーク期間制御手段1
で行われていた演算処理、積分処理及び積分レベル判別
処理をROM 9 aに格納されたプログラムに従って
信号処理部9て集中して行っており、また、ベース期間
制御手段2て行われていた溶接電圧誤差積分処理及びゼ
ロクロス検出処理をも同様にして信号処理部9て稟申し
て行うようになっており、部品点数を削減することがで
きるとともに、ROM 9 aに格納されたプログラム
を修正するだけて処理内容を容易に変更することが可能
となり、設計が容易で信頼性を向上させることができる
。In the welding apparatus having such a configuration, the peak period control means 1
The arithmetic processing, integration processing, and integral level determination processing that were previously performed in the signal processing unit 9 are performed in a concentrated manner according to the program stored in the ROM 9a, and the welding processing that was previously performed in the base period control means 2 Voltage error integration processing and zero-cross detection processing are also performed under the approval of the signal processing unit 9 in the same way, making it possible to reduce the number of parts and simply modifying the program stored in the ROM 9a. This makes it possible to easily change the processing content, simplifying the design, and improving reliability.
尚、図では、ピーク電流通電期間制御手hム通電周期制
御手段2及び起動制褌部6の機能を信号処理部9て行わ
せる構成としているが、これ以外の機能を信号処理部9
て集中して行わせる構成とすることも可能である。また
、上記説明では、ROM 9 aに格納されたプログラ
ムに従って信号処理部9て各部の信号処理を行う構成と
しているが、処理速度の向上を図るために、信号処理部
9内にマイクロプログラム(ハードによって構成されプ
ログラムと同等の処理を行うもの)を一体的に内蔵させ
て処理する構成とすることも可能である。In the figure, the signal processing section 9 performs the functions of the peak current energization period control means 2 and the activation control section 6, but the signal processing section 9 performs other functions.
It is also possible to have a configuration in which the tasks are performed in a concentrated manner. Furthermore, in the above description, the configuration is such that the signal processing section 9 performs signal processing in each section according to the program stored in the ROM 9a, but in order to improve the processing speed, a microprogram (hardware) is installed in the signal processing section 9. It is also possible to have a configuration in which a program is configured such that it performs the same processing as a program).
[発明の効果コ
請求項1に記載した本発明のパルスアーク溶接方法によ
れば、溶接平均電圧が低く溶n!II脱時に短絡が発生
する場合や、手振れなとの要因によってアーク長が瞬間
的に変動し・溶接電圧が変化したような場合でも、溶接
平均電圧を基準値に完全に一致させるようにベース電流
通電訪問の制褌が行われ、しかも、制御の時間遅れやハ
ンチングが生しないので、溶接平均電圧の安定度を著し
く向上させることができアーク長を安定させた溶接を行
うことが可能となる。また、ピーク電流、ベースi流を
可変設定することができ、しかも、設定された値に応じ
て]パルス1溶滴移行のための最適なピーク電流通電訪
問を自動的に制御しているので、溶接条件に応じたきめ
細かい制御を行うことができる。[Effects of the Invention] According to the pulse arc welding method of the present invention as set forth in claim 1, the average welding voltage is low and welding n! Even if a short circuit occurs during disconnection, or if the arc length fluctuates momentarily or the welding voltage changes due to factors such as camera shake, the base current is adjusted so that the average welding voltage completely matches the reference value. Since the energization visit is controlled and there is no control time delay or hunting, the stability of the welding average voltage can be significantly improved, making it possible to perform welding with a stable arc length. In addition, the peak current and base i current can be variably set, and the optimal peak current energization visit for pulse 1 droplet transfer is automatically controlled according to the set values. Fine-grained control can be performed according to welding conditions.
請求項2に記載した本発明によれば、請求項lに記載の
溶接方法を実現てきるパルスアーク溶接装置を提供でき
る。According to the present invention described in claim 2, it is possible to provide a pulse arc welding apparatus that can realize the welding method described in claim 1.
第1図は請求項1に記載のパルスアーク溶接方法を実施
する溶接装置の要部構成図、第2図(a)〜(i)はそ
の各部の波形図、′lIt、3図(a)〜(d)はピー
ク間開制御手段およびベース訪問制御手段の制御原理を
説明する波形図、第4図は1パルス1溶滴移行に要する
ピーク電流通電期間の最小値を示したグラフ、第5図は
溶接電流に対して溶滴離脱の進行状況を示した説明図、
第6図(a)(b)はピーク電流の変化による溶滴移行
周期の変化する様子を示した説明図、第7図(a)。
(b)はベース電流の変化によるピーク電流通電期間の
変化する様子を示した説明図、第8図は請求項2に記載
の本発明のパルスアーク溶接装置のブロック構成側図、
第9図(a)〜(m)はその各部の波形図、第10図は
その詳細な回路別図、第11図は本発明のパルスアーク
溶接装置をCPUを用いて構成した場合の構成別図であ
る。
[符号の説明コ
ト・・ビーク訪問制御手段
1い・・演算回路
11・・・電流積分回路
12・・・電流積分レベル判別部
2・・・ベース期間制国手段
20・・・溶接電圧誤差積分回路
21・・・電圧積分し・\ル判別部
(ゼロクロス検出回路)
3 ・
4 ・
E ・
r
p
b
M ・
b
p
W φ
・通電切換部
・溶接電圧設定部
・溶接電圧
・・溶接平均電圧基準値
・・ピーク電流
・・ベース電流
・溶接母材
・・ベース電流通電期間
・・ピーク電流通電期間
・溶接ワイヤFig. 1 is a configuration diagram of main parts of a welding device for carrying out the pulse arc welding method according to claim 1, Figs. ~(d) are waveform diagrams explaining the control principles of the peak-to-peak opening control means and the base visiting control means, FIG. 4 is a graph showing the minimum value of the peak current energization period required for one pulse and one droplet transfer, and FIG. The figure is an explanatory diagram showing the progress of droplet detachment with respect to welding current.
FIGS. 6(a) and 6(b) are explanatory diagrams showing how the droplet transfer period changes due to changes in peak current, and FIG. 7(a). (b) is an explanatory diagram showing how the peak current energization period changes due to a change in the base current; FIG. 8 is a side view of the block configuration of the pulse arc welding apparatus of the present invention according to claim 2;
Figures 9(a) to (m) are waveform diagrams of each part thereof, Figure 10 is a detailed circuit diagram thereof, and Figure 11 is a diagram of the configuration of the pulse arc welding apparatus of the present invention when configured using a CPU. It is a diagram. [Explanation of symbols...Beak visit control means 1...Arithmetic circuit 11...Current integration circuit 12...Current integration level determination section 2...Base period control means 20...Welding voltage error integration Circuit 21... Voltage integration/\ru discrimination part (zero cross detection circuit) 3 ・ 4 ・ E ・ r p b M ・ b p W φ ・Electrification switching section ・Welding voltage setting section ・Welding voltage . . . Welding average voltage Reference value: Peak current, Base current, Welding base material, Base current conduction period, Peak current conduction period, Welding wire
Claims (2)
材との間に交互に通電して行うパルスアーク溶接方法に
おいて、 ピーク電流通電期間を制御するために、ベース電流通電
時には、検知した溶接電流に所定の演算処理を施した後
に積分し、引き続くピーク電流通電時には検知した溶接
電流に上記ベース電流通電時における演算処理とは異な
る所定の演算処理を施した後に積分し、これらの積分レ
ベルの和が予め定められた所定レベルに達したときには
ピーク電流の通電を停止させてベース電流の通電に切り
換える一方、 溶接平均電圧が溶接平均電圧基準値と一致するようにベ
ース電流通電期間を制御するために、上記ピーク電流通
電開始時から検知した溶接電圧を予め定められた溶接平
均電圧基準値と比較してその差分の積分を開始し、引き
続くベース電流通電時において、この積分出力レベルが
積分開始時のレベルと一致したときにはベース電流の通
電を停止させてピーク電流の通電に切り換えるようにし
たことを特徴とするパルスアーク溶接方法。(1) In a pulsed arc welding method in which a peak current and a base current are applied alternately between the welding wire and the welding base metal, in order to control the peak current application period, when the base current is applied, the detected welding The current is integrated after being subjected to predetermined arithmetic processing, and when the subsequent peak current is applied, the detected welding current is subjected to predetermined arithmetic processing that is different from the arithmetic processing when the base current is applied, and then integrated. When the sum reaches a predetermined level, the peak current is stopped and the base current is applied, while the base current is controlled so that the welding average voltage matches the welding average voltage reference value. Then, the welding voltage detected from the start of the peak current application is compared with a predetermined welding average voltage reference value, and the integration of the difference is started, and when the base current is applied subsequently, this integral output level is set at the start of integration. A pulse arc welding method characterized in that when the level of the base current matches the level of the current, the base current is stopped and the peak current is switched to the peak current.
材との間に交互に通電するようにしたパルスアーク溶接
装置において、 ピーク電流通電期間を制御するために、検知した溶接電
流に上記ベース電流通電時と上記ピーク電流通電時とに
おいて各々予め定められた所定の演算処理を施す演算回
路と、該演算回路から出力される演算処理の施された信
号を積分する電流積分回路と、該電流積分回路の積分出
力レベルが予め定められた所定レベルに達したときには
ピーク電流通電終了信号を出力するとともに上記電流積
分回路をリセットさせる電流積分レベル判別部とを含ん
で成るピーク期間制御手段と、 溶接平均電圧が溶接平均電圧基準値と一致するようにベ
ース電流通電期間を制御するために、上記ピーク電流通
電開始時から上記ベース電流通電時に渡って検知した溶
接電圧を予め定められた溶接平均電圧基準値と比較して
その差分を積分する溶接電圧誤差積分回路と、該溶接電
圧誤差積分回路の積分出力レベルが積分開始時のレベル
と一致したときにベース電流通電終了信号を出力する電
圧積分レベル判別部とを含んで成るベース期間制御手段
とを備えたことを特徴とするパルスアーク溶接装置。(2) In a pulse arc welding device in which a peak current and a base current are applied alternately between the welding wire and the welding base metal, in order to control the peak current application period, the detected welding current is applied to the base metal. An arithmetic circuit that performs predetermined arithmetic processing when current is applied and when the peak current is applied, a current integration circuit that integrates a signal output from the arithmetic circuit and subjected to arithmetic processing, and the current peak period control means comprising: a current integral level determination section that outputs a peak current energization end signal and resets the current integrating circuit when the integral output level of the integrating circuit reaches a predetermined level; In order to control the base current energization period so that the average voltage matches the welding average voltage reference value, the welding voltage detected from the start of peak current energization to the time of base current energization is set to a predetermined welding average voltage reference value. A welding voltage error integrator circuit that compares the values and integrates the difference, and a voltage integration level determination that outputs a base current energization end signal when the integral output level of the welding voltage error integrator circuit matches the level at the start of integration. 1. A pulse arc welding device comprising: base period control means comprising:
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP (1) | JP3049337B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002086271A (en) * | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Daihen Corp | AC pulse arc welding control method and welding power supply device |
| JP2008253997A (en) * | 2007-03-12 | 2008-10-23 | Daihen Corp | Constriction detection control method for consumable electrode AC arc welding |
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-
1990
- 1990-06-18 JP JP2160778A patent/JP3049337B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008253997A (en) * | 2007-03-12 | 2008-10-23 | Daihen Corp | Constriction detection control method for consumable electrode AC arc welding |
| JP2010000539A (en) * | 2008-05-21 | 2010-01-07 | Daihen Corp | Output control method in pulse arc welding |
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