JPS60177962A - 溶接用制御装置 - Google Patents
溶接用制御装置Info
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- JPS60177962A JPS60177962A JP59034636A JP3463684A JPS60177962A JP S60177962 A JPS60177962 A JP S60177962A JP 59034636 A JP59034636 A JP 59034636A JP 3463684 A JP3463684 A JP 3463684A JP S60177962 A JPS60177962 A JP S60177962A
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- Japan
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- welding
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- circuit
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は消費電極である溶接用ワイヤを自動送給してア
ーク溶接を行なう溶接用制御装置に関するものである。
ーク溶接を行なう溶接用制御装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来例を第１図と第２図により説明する。第１図は従来
の溶接制御装置の回路で、第１図において、１は電源、
２は溶接用変圧器部、３け整流・平滑回路部、４は溶接
出力制御素子としてのトランジスタ、６はリアクトル、
６はフライホイルダイオード、７は分流器、８はワイヤ
送給用モータ、９は溶接用ワイヤ、１０は通電チップ、
１１は溶接アーク、１２は被溶接物母材、１３は電圧制
御回路、１４はワイヤ送給制御回路、１６は演算回路、
１６は没を姐路、１７は溶接電圧値検出回路、１８は電
流計である。
の溶接制御装置の回路で、第１図において、１は電源、
２は溶接用変圧器部、３け整流・平滑回路部、４は溶接
出力制御素子としてのトランジスタ、６はリアクトル、
６はフライホイルダイオード、７は分流器、８はワイヤ
送給用モータ、９は溶接用ワイヤ、１０は通電チップ、
１１は溶接アーク、１２は被溶接物母材、１３は電圧制
御回路、１４はワイヤ送給制御回路、１６は演算回路、
１６は没を姐路、１７は溶接電圧値検出回路、１８は電
流計である。
この回路において、演算回路１５は設定器回路１ｅと溶
接電圧値検出回路１７の信号を入力とし、３ 電圧制御回路１３に一定溶接電圧となるよう電圧命令値
を出力し、ワイヤ送給制御回路１４に一定ワイヤ送給速
度となるようワイヤ送給命令値を出力するものであった
。従って、分流器７による溶接電流値信号は電流計１８
を動作させるのみであった。
接電圧値検出回路１７の信号を入力とし、３ 電圧制御回路１３に一定溶接電圧となるよう電圧命令値
を出力し、ワイヤ送給制御回路１４に一定ワイヤ送給速
度となるようワイヤ送給命令値を出力するものであった
。従って、分流器７による溶接電流値信号は電流計１８
を動作させるのみであった。
寸だ、分流器７の電流値信号を演算回路１５に入力した
従来例においても、その検出電流値を溶接電流Ｉａ の
ピーク値制御に利用するのみで、検出電流値を溶接電圧
Ｖａ の制御に意図的に利用する従来例はなかった。従
って、従来例では溶接電流Ｉａ が変動しても溶接電圧
Ｖａ を一定に保持する制御が一般であった。
従来例においても、その検出電流値を溶接電流Ｉａ の
ピーク値制御に利用するのみで、検出電流値を溶接電圧
Ｖａ の制御に意図的に利用する従来例はなかった。従
って、従来例では溶接電流Ｉａ が変動しても溶接電圧
Ｖａ を一定に保持する制御が一般であった。
しかしなから、このような従来例では特にパルスアーク
溶接法のように溶滴をスプレー移行すせて突出長りが変
動しても一定アーク長Ａで安定させて溶接をすることは
困難である。このことを第２図を用いて説明する。
溶接法のように溶滴をスプレー移行すせて突出長りが変
動しても一定アーク長Ａで安定させて溶接をすることは
困難である。このことを第２図を用いて説明する。
第２図において今、突出長がＬｏでアーク長かＡｏなる
動作点ａ。で溶接されていたとする。この時、被溶接物
母材の形状等により突出長が短くなってり。からＬｌ
に変動したとする。この場合、従来の溶接制御装置では
溶接電圧を一定値に保持するべく動作し、理想的な定電
圧特性制御を実現したとしても動作点は突出長Ｌ１の特
性線上の８１点にしか至らず、第１図の１．２．３等の
電源回路部が垂下特性であったり、定電圧フィードバッ
ク制御が完全でない溶接用制御装置においては、ａｏ点
時の溶接電圧１か、。よりも低い溶接電圧点■Ａ１なる
動作点ａ１で安定することになる。
動作点ａ。で溶接されていたとする。この時、被溶接物
母材の形状等により突出長が短くなってり。からＬｌ
に変動したとする。この場合、従来の溶接制御装置では
溶接電圧を一定値に保持するべく動作し、理想的な定電
圧特性制御を実現したとしても動作点は突出長Ｌ１の特
性線上の８１点にしか至らず、第１図の１．２．３等の
電源回路部が垂下特性であったり、定電圧フィードバッ
ク制御が完全でない溶接用制御装置においては、ａｏ点
時の溶接電圧１か、。よりも低い溶接電圧点■Ａ１なる
動作点ａ１で安定することになる。
しかしながら、突出長Ｌ１時のアーク長が八〇である溶
接電圧■。を与える動作点は８２点であって前述のｖＡ
ｏ、ｖＡｌのいずれもアーク長Ａ。を維持するには低い
値となる。この結果、アーク長はＡ。よりも小なる値Ａ
１ となり、著しい場合はスプレー移行せずに溶接用ワ
イヤが母材溶融池内に突込み、多大なスパッタ発生の原
因となる。
接電圧■。を与える動作点は８２点であって前述のｖＡ
ｏ、ｖＡｌのいずれもアーク長Ａ。を維持するには低い
値となる。この結果、アーク長はＡ。よりも小なる値Ａ
１ となり、著しい場合はスプレー移行せずに溶接用ワ
イヤが母材溶融池内に突込み、多大なスパッタ発生の原
因となる。
発明の目的
本発明はこのような欠点を解決し、突出長変動が発生し
ても同一のアーク長を維持実現することを目的とするも
のである。
ても同一のアーク長を維持実現することを目的とするも
のである。
５べ、−ｃ
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、溶接電流値を検出
してその値に応じた検出電流値を出力する溶接電流値検
出回路と、溶接出力の大小を設定する設定値信号を出力
する設定器回路と、電圧命令値に応じてトランジスタ、
サイリスタ等の電力素子を制御して溶接電圧を制御する
電圧制御回路と、ワイヤ送給命値に応じてモータ回転速
度を変化させ溶接用ワイヤ送給速度を制御するワイヤ送
給制御回路と、前記検出電流値と設定値とを入力とし電
圧命令値とワイヤ送給命令値とを出力する演算回路とで
構成され、前記演算回路は、検出電流値が設定値による
電流設定値よりも大きい場合はその差値に応じた値を設
定値による電圧命令値に加算して溶接電圧を増加させ、
検出電流値が設定値の電流設定値よりも小さい場合はそ
の差値に応じた値を設定値による電圧命令値から減算し
て出力して溶接電圧を減少させるように構成したもので
ある。
してその値に応じた検出電流値を出力する溶接電流値検
出回路と、溶接出力の大小を設定する設定値信号を出力
する設定器回路と、電圧命令値に応じてトランジスタ、
サイリスタ等の電力素子を制御して溶接電圧を制御する
電圧制御回路と、ワイヤ送給命値に応じてモータ回転速
度を変化させ溶接用ワイヤ送給速度を制御するワイヤ送
給制御回路と、前記検出電流値と設定値とを入力とし電
圧命令値とワイヤ送給命令値とを出力する演算回路とで
構成され、前記演算回路は、検出電流値が設定値による
電流設定値よりも大きい場合はその差値に応じた値を設
定値による電圧命令値に加算して溶接電圧を増加させ、
検出電流値が設定値の電流設定値よりも小さい場合はそ
の差値に応じた値を設定値による電圧命令値から減算し
て出力して溶接電圧を減少させるように構成したもので
ある。
実施例の説明
第３図に本発明の一実施例を示しており、第１図と同一
部分については同一番号を伺している。
部分については同一番号を伺している。
第３図において、設定器回路１６は溶接用ワイヤ送給速
度が第２図に示すＦ。であると共に溶接アーク長が砧で
ある設定値信号を演算回路１５に出力する。Ｆｏおよび
八〇はそれぞれ溶接電流設定信号と溶接電圧設定信号と
して表現される場合もある。捷だ第３図ではＦ。とＡ。
度が第２図に示すＦ。であると共に溶接アーク長が砧で
ある設定値信号を演算回路１５に出力する。Ｆｏおよび
八〇はそれぞれ溶接電流設定信号と溶接電圧設定信号と
して表現される場合もある。捷だ第３図ではＦ。とＡ。
の信号が同一の信号線に単一の信号として演算回路１５
に入力され、演算回路１６でＦ。に応じたＡ。を設定す
るいわゆる一元化方式である場合と、設定器回路１６か
らＦ。とＡ。と別個に複数の信号線で演算回路１６に入
力されるいわゆる個別制御方式である場合とがある。い
ずれの場合でも演算回路１５はＦ。信号によりワイヤ送
給制御回路１４にワイヤ送給速度Ｆ。を実現するワイヤ
送給命令値信号Ｍｏを送信する。これと同時に、Ａｏ倍
信号より標準的な突出長り。の場合にＡ。なるアーク長
を実現するだめの電圧命令値信号Ｑ。を電圧制御回路１
３に送信して溶接アークを発生する。ここで、分流器７
から発生する溶接電流に相当する信号を溶接電流値検出
回路１９で増幅し、演算回路１５が入力した結果、前記
Ｆ。で予定される溶接電流値Ｉ ａ ｏ に等しければ
、演算回路１６は突出長が標準的な値であると判断し、
溶接電圧を検出する溶接電圧値検出回路１７からの信号
を前記Ａ。で予定される溶接電圧値Ｖａｏに等しくなる
よう定電圧フィードバック制御を行なう。
に入力され、演算回路１６でＦ。に応じたＡ。を設定す
るいわゆる一元化方式である場合と、設定器回路１６か
らＦ。とＡ。と別個に複数の信号線で演算回路１６に入
力されるいわゆる個別制御方式である場合とがある。い
ずれの場合でも演算回路１５はＦ。信号によりワイヤ送
給制御回路１４にワイヤ送給速度Ｆ。を実現するワイヤ
送給命令値信号Ｍｏを送信する。これと同時に、Ａｏ倍
信号より標準的な突出長り。の場合にＡ。なるアーク長
を実現するだめの電圧命令値信号Ｑ。を電圧制御回路１
３に送信して溶接アークを発生する。ここで、分流器７
から発生する溶接電流に相当する信号を溶接電流値検出
回路１９で増幅し、演算回路１５が入力した結果、前記
Ｆ。で予定される溶接電流値Ｉ ａ ｏ に等しければ
、演算回路１６は突出長が標準的な値であると判断し、
溶接電圧を検出する溶接電圧値検出回路１７からの信号
を前記Ａ。で予定される溶接電圧値Ｖａｏに等しくなる
よう定電圧フィードバック制御を行なう。
もし、突出長が標準的な値り。よりも短＜Ｆｏで予定さ
れる溶接電流値ＩＦｏよりも大きい■。の信づを演算回
路１６が溶接電流値検出回路１９から入力した場合は前
記Ａ。で予定される溶接電圧値ｖＡｏから演算回路１５
の内部で”Ａｏよりも犬なる値の■。に修正し、出力電
圧制御回路１３に前記Ｑ。よりも犬なる値のＱｍなる信
号を出力する。
れる溶接電流値ＩＦｏよりも大きい■。の信づを演算回
路１６が溶接電流値検出回路１９から入力した場合は前
記Ａ。で予定される溶接電圧値ｖＡｏから演算回路１５
の内部で”Ａｏよりも犬なる値の■。に修正し、出力電
圧制御回路１３に前記Ｑ。よりも犬なる値のＱｍなる信
号を出力する。
すなわち、演算回路１６はｎＡをある定数としてＱｍ、
Ｑｏ、ＩＦｏ、Ｉｍの関係を次式（１）式のように演算
する。
Ｑｏ、ＩＦｏ、Ｉｍの関係を次式（１）式のように演算
する。
Ωｍ−〇。＋ｎＡ×（Ｉｍ−工Ｆ。）・・・・・・（１
）演算は演算回路１５内に構成されるマイクロコンピュ
ータ−およびソフトウェアプログラムにて実行される。
）演算は演算回路１５内に構成されるマイクロコンピュ
ータ−およびソフトウェアプログラムにて実行される。
なお、第２図において前記制御を実行したために溶接電
流は前記Ｉ。と異る−１−１なる値に結果的に移動する
ことになるが、 １ｍ −工Ｆｏ 〉■ｍ＋１−Ｉｍ ””” （２）な
る関係かアーク特性上沓られるので、本ＩＩＪ御により
（１）式をｍ回実行すれば、制御回路特性」二Ｉｍ＋１
−Ｉｍと検知され目標値にきわめて近付いた安定値に収
束する。寸だ（１）式をｍ回実行する間のワイヤ送給命
令値は前述の如くＭ。のま捷であり、ワイヤ送給制御回
路１４の働きにより一定送給速度を実現するよう自動制
御される。
流は前記Ｉ。と異る−１−１なる値に結果的に移動する
ことになるが、 １ｍ −工Ｆｏ 〉■ｍ＋１−Ｉｍ ””” （２）な
る関係かアーク特性上沓られるので、本ＩＩＪ御により
（１）式をｍ回実行すれば、制御回路特性」二Ｉｍ＋１
−Ｉｍと検知され目標値にきわめて近付いた安定値に収
束する。寸だ（１）式をｍ回実行する間のワイヤ送給命
令値は前述の如くＭ。のま捷であり、ワイヤ送給制御回
路１４の働きにより一定送給速度を実現するよう自動制
御される。
一方、突出長が標準的な値Ｌ よりも長くＦ。
で予定される溶接電流値工Ｆ。よりも小さい工□なる信
号を演算回路１６が電流値検出回路１９から入力した場
合も前述と同様に下記（３）式となるよう演算回１ｉ！
！１５内に構成されるマイクロコンピー−ターおよびソ
フトウェアプログラムによって制御される。
号を演算回路１６が電流値検出回路１９から入力した場
合も前述と同様に下記（３）式となるよう演算回１ｉ！
！１５内に構成されるマイクロコンピー−ターおよびソ
フトウェアプログラムによって制御される。
Ｑｍ＝Ｑｏ−ｎＢ×（ＩＦｏ−Ｉｍ）、ｎＢ一定数＝・
（３）９１・−−７ 以上の制御をマイクロコンピー−ター制御するため（Ｄ
フローチャートに表現すると第４図のようになる。
（３）９１・−−７ 以上の制御をマイクロコンピー−ター制御するため（Ｄ
フローチャートに表現すると第４図のようになる。
第４図において、１の実行経路は検出電流値■ｏが設定
値Ｆ。から予定される電流値”Ｆｏよりも大きく、突出
長が標準値よりも短いと推測される場合である。この場
合、適正アーク長Ａ。を実現するだめの電圧命令値を前
記式（１）によって再設定し、これによる予定の溶接電
圧値もｖＡｏがら修正してｖｆｆｌに再設定しなければ
ならない。なお、７ｍの突出長変動による補正計算式も
式（１）と同様の計算式で演算回路１５のマイクロコン
ピー−ターにより算出される。
値Ｆ。から予定される電流値”Ｆｏよりも大きく、突出
長が標準値よりも短いと推測される場合である。この場
合、適正アーク長Ａ。を実現するだめの電圧命令値を前
記式（１）によって再設定し、これによる予定の溶接電
圧値もｖＡｏがら修正してｖｆｆｌに再設定しなければ
ならない。なお、７ｍの突出長変動による補正計算式も
式（１）と同様の計算式で演算回路１５のマイクロコン
ピー−ターにより算出される。
第４図の２の実行経路は検出電流値Ｉｍが設定値Ｆ。か
ら予定される電流値工Ｆ。より小さく、突出長が標準値
よりも長いと推測される場合である。
ら予定される電流値工Ｆ。より小さく、突出長が標準値
よりも長いと推測される場合である。
この場合も式（３）Ｋよって第１の経路と同様の補正計
算をしてＱｍを算出し、Ｉｍに応じた■□を算出する。
算をしてＱｍを算出し、Ｉｍに応じた■□を算出する。
以」二が本発明におけるソフトウェアプログラム１０
、。
、。
フローチャートでの説明である。なお、第４図は本発明
の基本フローチャート例であって、実際の溶接制御装置
においてはこの他の諸条件により複雑なものとなってい
るし、同一の制御を実現するのに異るフローチャートに
よっても可能である。
の基本フローチャート例であって、実際の溶接制御装置
においてはこの他の諸条件により複雑なものとなってい
るし、同一の制御を実現するのに異るフローチャートに
よっても可能である。
発明の効果
以上のように本発明によれば、従来パルスアーク溶接法
等のスプレー移行溶接において、突出長変動に対する一
定アーク長制御が実現され、突出長変動によるスパッタ
発生を防止できるのみならず、他の溶接法においても突
出長に応じた適正条件を自動設定でき、溶接品質の向上
２作業性の改善等、産業界に貢献するものはきわめて多
大である。
等のスプレー移行溶接において、突出長変動に対する一
定アーク長制御が実現され、突出長変動によるスパッタ
発生を防止できるのみならず、他の溶接法においても突
出長に応じた適正条件を自動設定でき、溶接品質の向上
２作業性の改善等、産業界に貢献するものはきわめて多
大である。
第１図は従来の溶接用制御装置のブロック回路図、第２
図は突出長変動に対する溶接電圧、電流の変化を示す特
性図、第３図は本発明の一実施例による溶接用制御装置
のブロック回路図、第４図は本発明の装置におけるプロ
グラムフローチャ−１１ ・ トである。
図は突出長変動に対する溶接電圧、電流の変化を示す特
性図、第３図は本発明の一実施例による溶接用制御装置
のブロック回路図、第４図は本発明の装置におけるプロ
グラムフローチャ−１１ ・ トである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 溶接電流値を検出してその値に応じた検出電流値を出力
する溶接電流値検出回路と、溶接出力の大小を設定する
設定値信号を出力する設定器回路と、電圧命令値に応じ
てトランジスタ、サイリスタ等の電力素子を制御して溶
接電圧を制御する電圧制御回路と、ワイヤ送給命令値に
応じてモータ回転速度を変化させ溶接用ワイヤ送給速度
を制御するワイヤ送給制御回路と、前記検出電流値と設
定値とを入力とし電圧命令値とワイヤ送給命令値とを出
力する演算回路とで構成され、前記演算回路は、検出電
流値が設定値の電流設定値よりも大きい場合はその差値
に応じた値を設定値による電圧命令値に加算して出力し
て溶接電圧を増加させ、検出電流値が設定値の電流設定
値よりも小さい場合はその差値に応じた値を設定値によ
る電圧命令値から減算して出力して溶接電圧を減少させ
る機２ ・ 。 能を有することを特徴とする溶接用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034636A JPS60177962A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 溶接用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034636A JPS60177962A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 溶接用制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177962A true JPS60177962A (ja) | 1985-09-11 |
| JPH0581355B2 JPH0581355B2 (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=12419891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034636A Granted JPS60177962A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 溶接用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177962A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0751854A (ja) * | 1993-08-19 | 1995-02-28 | Kobe Steel Ltd | 消耗電極式アーク溶接制御装置 |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59034636A patent/JPS60177962A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0751854A (ja) * | 1993-08-19 | 1995-02-28 | Kobe Steel Ltd | 消耗電極式アーク溶接制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0581355B2 (ja) | 1993-11-12 |
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