JPS5916672A - Pulsed arc welding machine - Google Patents
Pulsed arc welding machineInfo
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- JPS5916672A JPS5916672A JP12435582A JP12435582A JPS5916672A JP S5916672 A JPS5916672 A JP S5916672A JP 12435582 A JP12435582 A JP 12435582A JP 12435582 A JP12435582 A JP 12435582A JP S5916672 A JPS5916672 A JP S5916672A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、消耗電極式パルスアーク溶接機に関し、特に
溶接トーチの手ぶれなどの外乱に対して′ アーク長
を一定に保つアーク長補償機能を改善したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a consumable electrode type pulse arc welding machine, and in particular has an improved arc length compensation function for keeping the arc length constant against disturbances such as camera shake of the welding torch.
消耗電極を用いたパルスアーク溶接は、比較的低い入熱
で溶滴をスプレー移行させるため、第1図に示すような
電流波形で行なわれる。aは消耗電極(溶接ワイヤ)の
加熱溶融された溶滴をピーク電流Ipによる電磁ピンチ
力で離脱させ、母材へ移行させるピーク区間、bは消耗
電極をベース電流Inで予熱する区間であり、a十すの
時間がパルス周期とよばれる。Pulsed arc welding using a consumable electrode is performed with a current waveform as shown in FIG. 1 in order to spray and transfer droplets with a relatively low heat input. a is the peak section where the heated and melted droplet of the consumable electrode (welding wire) is separated by the electromagnetic pinch force caused by the peak current Ip and transferred to the base material, b is the section where the consumable electrode is preheated with the base current In, The time of a tenth is called the pulse period.
従来の消耗電極式パルスアーク溶接機は、溶接電源の外
部出力特性をピーク区間、ベース区間とも定電流特性と
なるように制御し、パルス周波数を変えて出力平均電流
を変化させているのが普通である。このような従来の消
耗電極式パルスアーク溶接機においてアーク長を補償す
る方法としては、第1図に示す要素のうち、(1ノピ一
ク区間aの時間を変える方法、(2)ベース区間すの時
間を変える方法、(3)ベース電流値すを変える方法が
あった。Conventional consumable electrode type pulse arc welding machines usually control the external output characteristics of the welding power source to have constant current characteristics in both the peak section and the base section, and change the output average current by changing the pulse frequency. It is. Methods for compensating the arc length in such a conventional consumable electrode type pulse arc welding machine include (a method of changing the time of one pick section a), (2) a method of changing the time of one nopik section a, and (2) a method of compensating for the arc length among the elements shown in Figure 1. There were two methods: (3) changing the base current value; and (3) changing the base current value.
しかし、出力平均電流と共にパルス周波数が変化するた
め、大電流域では第2図に示すようにベース区間すが消
滅し、ピーク区間aのみの連続した波形とならざるを得
ない。この大電流域においてもアーク長補償は有効に働
かなければならないが、ベース区間すが消滅してしまっ
ているため、上記(2)、(3)の方法では機能できず
、また、電流波形がピーク区間aの連続であるため、(
1)の方法でモ裕度のあるアーク長補償ができにくいと
いう欠点があった。However, since the pulse frequency changes with the output average current, the base section disappears in the large current region as shown in FIG. 2, and the waveform is forced to have a continuous peak section a only. Arc length compensation must work effectively even in this large current range, but since the base section has disappeared, methods (2) and (3) above cannot function, and the current waveform Since the peak interval a is continuous, (
The method 1) has the disadvantage that it is difficult to compensate for the arc length with sufficient margin.
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなくして、小
電流域から大電流域まで有効なアーク長補償機能を有し
、安定した溶接ができるパルスアーク溶接機を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and provide a pulse arc welding machine that has an effective arc length compensation function from a small current range to a large current range and can perform stable welding.
上記目的を達成するため本発明では、アーク電圧を検出
してその検出値が設定値と一致するようにピーク電流値
を制御し、一方、ベース電流を検出してその検出値が設
定値と一致するようにベース電流値を制御することによ
り、第3図に示すように溶接電源の外部出力特性をピー
ク区間では若干下降傾向をもつ定電圧特性、ベース区間
では定電流特性としたものである。In order to achieve the above object, the present invention detects the arc voltage and controls the peak current value so that the detected value matches the set value, and on the other hand, detects the base current and controls the detected value so that the detected value matches the set value. By controlling the base current value as shown in FIG. 3, the external output characteristics of the welding power source are made to be constant voltage characteristics with a slight downward trend in the peak section and constant current characteristics in the base section.
第3図においてアーク長が変化した場合を考えると、ア
ーク長がLoからLlに増大した場合は、ピーク区間に
おいてピーク電流値がIpoからIp+に減少すること
により1パルス当りの溶滴径が小さくなり、このためア
ーク長は減少して設定アーク電圧に応じた元のアーク長
にもどる。また、アーク長がり。からL2に減少した場
合は、ピーク区間においてピーク電流値がIpoからI
F5に増大することによりlパルス当りの溶滴径が大き
くなり、このためアーク長は増大して設定アーク電圧に
応じた元のアーク長にもどる。Considering the case where the arc length changes in Figure 3, when the arc length increases from Lo to Ll, the droplet diameter per pulse becomes smaller because the peak current value decreases from Ipo to Ip+ in the peak section. Therefore, the arc length decreases and returns to the original arc length according to the set arc voltage. Also, the arc is long. When the peak current value decreases from Ipo to L2 in the peak section, the peak current value decreases from Ipo to Ipo.
By increasing to F5, the droplet diameter per 1 pulse becomes larger, and therefore the arc length increases and returns to the original arc length according to the set arc voltage.
大電流域において出力電流がピーク区間aのみで支配さ
れる第2図のような場合モも、ピーク電流値Ipを変化
させることは自由にできるので、アーク電圧を一定に保
つように制御するのは容易であり、充分に裕度のあるア
ーク長補償ができる。Even in the case shown in Figure 2, where the output current is dominated only by the peak section a in the large current range, the peak current value Ip can be changed freely, so it is possible to control the arc voltage to keep it constant. is easy and can provide arc length compensation with sufficient margin.
小電流域ではピーク区間aよりベース区間すの方が長く
なるが、ピーク電流値のみを変化させても充分にアーク
長を制御することができる。T。In the small current range, the base section a is longer than the peak section a, but the arc length can be sufficiently controlled by changing only the peak current value. T.
をピーク区間aの時間、TBをベース区間すの時間とす
ると、たとえばIp = 380 A 、 IB =3
5A、 Tp =4msのとき、平均電流■m−10O
Aではパルス周期Tキ21m5となる。ピーク区間aに
流れる電流の・ 3 ・
372%となり、Ipをわずかに変化させてもアーク長
を制御できることがわかる。Let be the time of peak section a, and TB be the time of base section a, then, for example, Ip = 380 A, IB = 3
When 5A, Tp = 4ms, average current ■m-10O
In case A, the pulse period is Tki21m5. This is 3.372% of the current flowing in the peak section a, indicating that the arc length can be controlled even by slightly changing Ip.
ベース区間の外部出力特性を定電流特性としたのは、ア
ーク長が変化してもベース区間の入熱を一定に保ってア
ーク切れをなくすためである。The reason why the external output characteristic of the base section is set to be a constant current characteristic is to keep the heat input to the base section constant even if the arc length changes, thereby eliminating arc breakage.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第4図は本発明の一実施例図である。同図において、整
流回路1、電流制御トランジスタ2、フリ
ライホイールダイオード3、平滑イアフタ4を主要部と
して構成された溶接電源は、電流制御トランジスタ2を
一定周期でオンオフ動作させ、その通流率を変えること
によってピーク電流とベース電流を流し、それらの重畳
された出力電流にょっテ溶接ワイヤ6と母材7との間に
パルスアーク8を発生させる。溶接ワイヤ6はワイヤ送
給制御回路10で駆動されるワイヤ送給ローラ9によっ
てはぼ一定の速度で送給される。FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of the present invention. In the same figure, the welding power source, which is composed of a rectifier circuit 1, a current control transistor 2, a free wheel diode 3, and a smoothing afterter 4, operates the current control transistor 2 on and off at a constant cycle to control its conduction rate. By changing the peak current and the base current, a pulse arc 8 is generated between the welding wire 6 and the base metal 7 in the superimposed output current. The welding wire 6 is fed at a substantially constant speed by a wire feeding roller 9 driven by a wire feeding control circuit 10.
・ 4 ・
11は電流制御トランジスタ2をオンオフ動作させるト
ランジスタ駆動回路、12はパルス周波数設定回路13
で設定されたピーク区間とベース区間の時間に応じてピ
ーク電流制御回路14とベース電流制御回路15からの
制御信号を切換えトランジスタ駆動回路11へ伝送する
ピーク/ベース切換器である。
1
ピ一ク電流制御回路14は、アーク電圧検出回路16で
検出されたアーク電圧の平均値とアーク電圧設定回路1
7で設定された電圧値とを比較し、両者が一致するよう
にピーク電流値Ipを、制御するための制御信号を発生
する。パルス周波数が高く出力平均電流の大きい領域で
は小電流域よりもアーク長が伸びるので、図示のように
パルス周波数設定回路13で設定されるパルス周波数と
関連してアーク電圧設定回路17のアーク電圧設定値を
一元的に設定することができる。一方、ベース電流制御
回路15は、シャント抵抗5および電流検出回路18に
より検出されたベース電流値とベース電流設定回路19
で設定された電流値とを比較し、両者が−致するように
ベース電流値IBを制御するための制御信号を発生する
。・ 4 ・ 11 is a transistor drive circuit that turns on and off the current control transistor 2, 12 is a pulse frequency setting circuit 13
This is a peak/base switch that transmits control signals from the peak current control circuit 14 and the base current control circuit 15 to the switching transistor drive circuit 11 according to the times of the peak section and base section set in .
1. The peak current control circuit 14 calculates the average value of the arc voltage detected by the arc voltage detection circuit 16 and the arc voltage setting circuit 1.
7 and generates a control signal for controlling the peak current value Ip so that the two match. In the region where the pulse frequency is high and the output average current is large, the arc length is longer than in the small current region, so as shown in the figure, the arc voltage setting of the arc voltage setting circuit 17 is adjusted in relation to the pulse frequency set by the pulse frequency setting circuit 13. Values can be set centrally. On the other hand, the base current control circuit 15 uses the base current value detected by the shunt resistor 5 and the current detection circuit 18 and the base current setting circuit 19
A control signal is generated to control the base current value IB so that the two values match.
20はピーク電流制限回路で、電流検出回路18で検出
されたピーク電流1直がピーク電流リミッタ設定回路2
1の設定電流値をこえたとき、ピーク電流制御回路14
の出力にかかわらず電流制卸トランジスタ2をオフにす
るように働く。22はピーク電流制限回路20の出力が
オフレベルになった時に導通するダイオードである。20 is a peak current limiter circuit, and the peak current 1 detected by the current detection circuit 18 is transmitted to the peak current limiter setting circuit 2.
When the current value exceeds the set current value of 1, the peak current control circuit 14
The current control transistor 2 is turned off regardless of the output of the current control transistor 2. 22 is a diode that becomes conductive when the output of the peak current limiting circuit 20 becomes off level.
上記構成において、アーク電圧検出回路16で検出され
たアーク電圧の平均値がアーク電圧設定回路17の設定
電圧値より大きくなると、ピーク電流制御回路14から
の制御信号は電流制御トランジスタ2の通流率を小さく
して、ピーク電流値Ipを減少させ、アーク電圧の平均
値が設定電圧値より小さくなると、ピーク電流制御回路
14からの制御信号は電流制御トランジスタ2の通流率
を大きくしてピーク電流値Ipを増大させるように働く
。一方、電流検出回路18で検出されたベース電流値が
ベース電流設定回路19の設定電流値より大きくなると
、ベース電流制御回路15からの制御信号は電流制御ト
ランジスタ2の通流率を小さくしてベース電流値を減少
させ、検出されたベース電流値が設定電流値より小さく
なると、ベース電流制御回路15からの制御信号は電流
制御トランジスタ2の通流率を太き(してベース電流値
を増大させるように働く。In the above configuration, when the average value of the arc voltage detected by the arc voltage detection circuit 16 becomes larger than the set voltage value of the arc voltage setting circuit 17, the control signal from the peak current control circuit 14 When the average value of the arc voltage becomes smaller than the set voltage value, the control signal from the peak current control circuit 14 increases the conduction rate of the current control transistor 2 to reduce the peak current value Ip. It works to increase the value Ip. On the other hand, when the base current value detected by the current detection circuit 18 becomes larger than the set current value of the base current setting circuit 19, the control signal from the base current control circuit 15 reduces the conduction rate of the current control transistor 2 and When the current value is decreased and the detected base current value becomes smaller than the set current value, the control signal from the base current control circuit 15 increases the conduction rate of the current control transistor 2 (thus increasing the base current value). work like that.
これにより、第3図に示すように溶接電源のピーク部出
力特性は定電圧特性、ベース部出力特性は定電流特性と
なって、小電流域から大電流域までアーク長補償が有効
に機能すると共に、ベース区間においては一定の入熱が
確保される。As a result, as shown in Figure 3, the peak part output characteristic of the welding power source becomes a constant voltage characteristic, and the base part output characteristic becomes a constant current characteristic, and arc length compensation functions effectively from a small current range to a large current range. At the same time, constant heat input is ensured in the base section.
第5図は本発明の他の実施例図である。本実施例はピー
ク電流制御トランジスタとベース電流制御トランジスタ
を別個に設けたもので、これに伴って電源回路中のフラ
イホイールダイオード、平滑リアクタ、電流検出用シャ
ント抵抗、および制御用のトランジスタ駆動回路、電流
検出回路なども2組必要とするが、基本的構成および機
能においては第4図の実施例と変わりがないので、第4
・ 7 ・
図と対応する部分に同一符号を付して示すだけで説明は
省略する。第5図中の添字aを付した部分はピーク用、
添字すを付した部分はベース用であり、ピーク/ベース
切換器12はピーク区間のみオンとなってピーク電流を
発生させる。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, a peak current control transistor and a base current control transistor are provided separately, and accordingly, a flywheel diode, a smoothing reactor, a shunt resistor for current detection, a transistor drive circuit for control, and a control transistor drive circuit are provided in the power supply circuit. Although two sets of current detection circuits are required, the basic configuration and function are the same as the embodiment shown in Fig. 4, so the fourth
・ 7 ・ Parts that correspond to those in the figures are indicated by the same reference numerals and their explanations will be omitted. The part with the subscript a in Fig. 5 is for the peak;
The portion with a subscript is for the base, and the peak/base switch 12 is turned on only in the peak section to generate a peak current.
上記各実施例は電流制御用スイッチング素子としてトラ
ンジスタを用いた例であるが、サイリスタを用いても同
様に構成できる。Although each of the above embodiments uses a transistor as a current control switching element, a similar configuration can be made using a thyristor.
以上説明したように本発明によるパルスアーク溶接機は
、アーク電圧の変化に対応するピーク電流値の制御によ
り小電流域から大電流域までアーク長補償が有効に働き
、かつベース電流の定電流制御によりベース区間では一
定の入熱を確保できるので、比較的簡単な構成で外乱に
対してアークを安定に維持し、良好な溶接結果を得るこ
とができる。As explained above, in the pulse arc welding machine according to the present invention, the arc length compensation works effectively from the small current range to the large current range by controlling the peak current value corresponding to the change in the arc voltage, and the constant current control of the base current Since a constant heat input can be ensured in the base section, the arc can be maintained stably against disturbances with a relatively simple configuration, and good welding results can be obtained.
第1図はパルスアーク溶接の説明図、第2図は同じ(大
電流域での出力電流波形図、第3図は本発明の機能説明
図、第4図は本発明の一実施例を・ 8 ・
示すブロック図、第5図は他の実施例のブロック図であ
る。
■=溶接電源の整流器
2:電流制御トランジスタ
6:溶接ワイヤ
7:母材
8:アーク
9:ワイヤ送給ローラ
10:ワイヤ送給制御回路
11:トランジスタ駆動回路
12:ピーク/ベース切換器
14:ピーク電流制御回路
15:ベース電流制御回路
16:アーク電圧検出回路
17=ア一ク電圧設定回路
18二電流検出回路
19:ベース電流設定回路
代理人弁理士 中村純之助Fig. 1 is an explanatory diagram of pulsed arc welding, Fig. 2 is the same (output current waveform diagram in a large current range), Fig. 3 is a functional explanatory diagram of the present invention, and Fig. 4 is an example of the present invention. 8. The block diagram shown in FIG. 5 is a block diagram of another embodiment. ■ = Rectifier 2 of welding power source: Current control transistor 6: Welding wire 7: Base material 8: Arc 9: Wire feeding roller 10: Wire feed control circuit 11: Transistor drive circuit 12: Peak/base switch 14: Peak current control circuit 15: Base current control circuit 16: Arc voltage detection circuit 17 = Arc voltage setting circuit 18 Two current detection circuits 19: Base current setting circuit agent patent attorney Junnosuke Nakamura
Claims (1)
生する溶接電源を用いてほぼ定速度で送給される溶接ワ
イヤと母材との間にアークを発生させるパルスアーク溶
接機において、アーク電圧を検出してその検出値が設定
値と一致するようにピーク電流値を制御する手段と、ベ
ース電流を検出してその検出値が設定値と一致するよう
にベース電流値を制御する手段とを具備したことを特徴
とするパルスアーク溶接機。In a pulse arc welding machine that generates an arc between a welding wire fed at a nearly constant speed and the base metal using a welding power source that generates an output current with a waveform that is a superimposition of a peak current and a base current, the arc voltage is It includes means for detecting and controlling the peak current value so that the detected value matches the set value, and means for detecting the base current and controlling the base current value so that the detected value matches the set value. A pulse arc welding machine characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12435582A JPS5916672A (en) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | Pulsed arc welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12435582A JPS5916672A (en) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | Pulsed arc welding machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916672A true JPS5916672A (en) | 1984-01-27 |
Family
ID=14883333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12435582A Pending JPS5916672A (en) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | Pulsed arc welding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916672A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993000195A1 (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-07 | Welding Industries Limited | Improved pulsed arc welding system |
| JP2001259836A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-25 | Daihen Corp | Control method for output of arc working power supply device |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP12435582A patent/JPS5916672A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993000195A1 (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-07 | Welding Industries Limited | Improved pulsed arc welding system |
| JP2001259836A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-25 | Daihen Corp | Control method for output of arc working power supply device |
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