JPS6320172A - パルスア−ク溶接電源 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルスアーク溶接機用電源に係り、１０詳し
くは、交流入力を直流に変換し更にトランジス□り等の
スイッチング用出力制御素子によシスイ。

チツング制御して高電圧パルス出力と低電圧出力を交互
に溶接電極と母材との間に供給するアー久溶接電源に関
する。　　　　　　　　　　　　　１゜〔従来技術〕 □パルスアーク溶接では、高電圧パルス出力（哄乍ピー
ク電圧ｖＰと称す）と低電圧出力（以下ぺ三ス電圧ＶＢ
と称す）を交互に溶接電極と母材との−に供給して溶接
施工する。　　　　　　　　　・　３．。

従来のパルスアーク溶接では、大容量のスイッチング制
御を使用して整流された直流をスイッチ。

ング制御することにより、直接にパルスアーク溶。

接当力を得る場合さ、比較的小容蓋且つ高速動作。

のスイッチング素子を使用し、整流された直流を５高速
スイツチングによりパルス幅制御された複数゛の連続且
つ交番パルス列に変換し、更に、とのパ。

ルス列を変圧器、整流回路を介してパルスアーク電源出
力を得る場合（インバータ方式電源）とが。

採用されてｈる。パルスアーク溶接出力の電圧波〇形は
第５図に示した如く、ピーク電圧ＶＰ、ベース・電圧Ｖ
Ｂ、ピーク時間ＴＰ、とベース時間Ｔａ１ｃより定・義
される。（％開昭６０　＝　２３４７７３号公報参・照
）。

〔発明が解決しようとする問題点〕１゜上記従来のパル
スアーク溶接電源では、溶接施。

工の前に作業者が調節用つまみ等を操作し、ピー。

り電圧ｖＰ、ピーク時間Ｔｌ＋、ベース電圧Ｖａ　ｓベ
ース時間ＴＢの夫々を、母材及び溶接電極の材質や溶接
電極の送り速度等の溶接条件から決められる値をデータ
テーブルや実験結果から割り出すことによ一シ決めてい
た。ピーク電圧ＶＰ及びベース電圧ＶＢを。

所定の一定電圧になるように制御することに合わ。

せて、パルスアーク電源出力の平均電圧ＶＡを所定。

の一定電圧に設定しておく必要がある。平均電圧１ＶＡ
は、交流入力電源の変動や溶接時の手振れに。

よる変動を補償し、安定なパルスアークの発生を。

実現する為に効果がある。そのため、溶接作業量。

始紡に、溶接電流すなわち溶接電極（以下単にワ。

イヤという）の送り速度と平均電圧を設定しておＯくこ
とが行なわれる。溶接電流と平均電圧を設定・した後で
ピーク電圧Ｖｐ、　　ピーク時間ＴＰ％ベース電・圧Ｖ
ｐ　、ベース時間ＴＢを新らたに設定又は変更する。

と、それに伴ない平均電圧Ｖムも変更してしまうので、
パルス電圧の調節が難かしい。すなわち、ノＬルス電圧
波形を変えることにより、溶滴の大きさ、。

溶滴の数等（溶滴の移行形態を変化する）を調節。

するわけであるが、この時平均電圧が変わると半均のア
ーク長が変化するためアーク切れやアーク。

の不安定の原因になるということがあった。　　２゜本
発明では、上記従来の欠点を解消し、パルスアーク溶接
条件の調整を容易にし、アーク切れや。

アークの不安定を無くしたパルスアーク溶接電極。

を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕　　　　　　　５第１
図は、本発明のパルスアーク溶接電源のプ。

ロック図で、同図において、ｌは交流人力、３１’は整
流回路、３２はパルス出方部でその出力端は。

溶接電極１３、母材１０へ接続されている。３３゜は波
形制御、回路で、ピーク電圧設定器１７、ピー１０り時
間設定器１６とベース電圧設定器１８．とペー。

ス時間設定器２７に接続される。ベース時間設定。

器２７には、平均電圧回路３４が波形制御回路３゜３に
関して負帰還となるように接続される。　　゛〔作　用
〕１゜ 交流人力ｌは整流回路３１で直流に変換された。

後パルス出方部３２でアーク溶接用のパルス電力。

に変換されて溶接電極１３と母材１０との間に供。

給される。パルス波形は波形制御回路３３でピー。

り電圧信号ＶＰベース電圧信号ＶＢ、ピーク時間信号。

ＴＰ　、ベース時間信号ＴＢにより決定され、その出。

力はパルス出力部３２に入力される。平均電圧回路３４
では、波形制御回路３３からの信号にょシ゛溶接電極１
３と母材１０との間に供給される平均。

電圧に対応する平均電圧信号を創出しベース時間５設定
回路２７に入力する。平均電圧信号は、ベー。

ス時間設定回路２７で出方電圧設定装置２ｏから。

の信号に比較される。ベース時間設定回路２７で。

は、比較の結果得られた差信号に応じてベース時゛関設
定信号Ｔａを調節する。　　　　　　　　　　】０〔実
施例〕 第２図は本発明の実施例を示す図で、同図において、第
１図と同一符号は同一部分を示す。３は・整流回路２の
出力端に並列接続された平滑コンデ。

ンサ、４はインバータ主回路でスイッチング制御、回路
１４によ多制御され、更に変圧器５に高周観交番電圧を
印加する。６は整流器で直流リアクト。

ルアを介してワイヤ１３と母材１０との間に溶接電力を
印加する。溶接に際して、溶接電流はワイヤ１３の送給
速度に関係して決まるので、出方薦。

渡設定器１２でワイヤ１３を定速度送給するよう。

になっている。溶接電圧は、出力電圧設定器２０゜によ
り比較器２７（ベース時間設定器２７）を通。

してパターンジェネレータ１５に入力し、ピーク。

時間設定器１６、ピーク電圧設定器１７、ベース−゛電
圧設定器１８で示す各パルス波形設定器の信号。

を合わせて第５図に示すパルス波形を発生させる。

ための信号をスイッチング制御回路１４に出力すること
によｐ所望のパルス電圧を発生する。パルスジェネレー
タ１５の詳細は第３図に示す如く、１０アナログスイッ
チ５１，５２と発振器５３とイン・バーク５４、及び抵
抗５４．５５、を含む加算器と反転増幅回路５６．５７
から構成される。このパターンジェネレータ１５では、
ベース時間設定器２７の出力（信号）１９が高くなれば
ベース時間ＴＢが短かく、すなわち出力電圧の平均値が
高く。

なる。逆に出力１９が低くなればベース時間Ｔｎｆ）ｐ
長く、すなわち出力電圧の平均値が低くなる。ベース時
間設定器２７には、交流人力１の電圧変動を検出する電
圧検出回路２３の出力電圧をアナログスイッチ２５を介
して積分器２６で積分した電。

圧が印加される。電圧検出回路２３は第４図に示。

される如く、変圧器６１．整流回路６２、積分器。

れる。スイッチング制御回路１４は、鋸歯状波付。

号の発振器（図示せず）を含むような従来公知の。

インバータドライブ回路で、パターンジエネレー。

り１５からの電圧信号と予め決められたく９返じ０周波
数を有する鋸歯状波信号とを比較し、どちら。

かの信号の大・小を判別結果によりスイッチング。

素子を駆動する。（特開昭６０−２３４７７３号・公報
参照）、スイッチング素子の駆動信号は、第・５図に示
すパルス電圧波形に対応（周波数が十分１−に高い）す
るので、このパルス電圧の平均値に対。

応する。

なお、発振器５３は、ピーク時間ＴＰとベース時。

間ＴＢとを交互にくり返す矩形波信号発生器で、２゜つ
のワンショットマルチの組合せ、又は２つのシフトレジ
スタの組合せ、又はクロック発振器と力。

ウンタの組合せ又は鋸歯状波発振器と調整可能な。

直流電圧源と比較回路の組合せ等により時間ＴＰ　ト’
ＴＢを適宜制御できるものである。

インバータ方式電源を使用した本実施例では、゛出力電
圧の平均値は、インバータ主回路４の出力゛パルス時間
比（デユーティ）に比例するから、積。

分器２６の出力電圧は溶接電圧の平均値に比例間゛係を
有す。そこで、積分器２６の出力電圧をベー。

ス時間設定器２７に入力し、出力電圧設定器２０１０か
らの出力と比較しその結果をベース時間信号ＴＢとした
。更に、電源人力１の電圧変動も直接に出・力電圧の平
均値に変動を与えるため、電圧検出回。

路２３を使用したが、電源電圧変動が許容される。

場合は、電圧検出回路２３を単に安定化電源等Ｉ７１！
−。

電圧源とすることもできる。

以上の実施例では、アーク電圧を直接負帰還し。

ないので、磁気吹き、ワイヤ送給の不安定等の溶接（現
象）独自の影響を受けない安定な電源供給が可能であり
、溶接作業に際し、ピーク時間ＴＰ　％　２（１ピーク
電圧Ｖｐ、ベース電圧Ｖａを設定し直しても適正なベー
ス時間ＴＢが設定されるためアーク溶接機。

の操作が簡単であるという効果がある。

〔効　果〕

以上述べた如く、本発明によれば、パルスアー□り溶接
において、アーク切れやアークの不安定が゛解消され安
定な溶接を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブロック図、第２図は本発明の更に
詳細な回路図である。第３図は第２図の一部回路構成図
、第４図は第２図中電圧検出回路の具体的回路図でるる
。第５図はパルスアーク溶接に使用する電圧波形図であ
る。 １・・・交流入力、　３１・・・整流回路、　　３２・
・・パ。 ルス出力部、　３３・・・波形制御回路、　　３４・・
！平均電圧回路、　　１０・・・母材、　　１３・・・
溶接電極、　　２０・・・出力電圧設定装置、　　２７
・・・ベース時間設定器。 ゝ・でノ 手　　続　　補　　正　　書　（方式）昭和　６ｋ　１
０月２４日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流入力を直流出力に変換する整流回路と、この整流回
   路の直流出力をトランジスタ等のスイツチング用出力制
   御素子によりスイッチング制御し高電圧出力と低電圧出
   力とを交互に溶接電極と母材との間に供給するパルス出
   力部とから成るパルスアーク溶接電源であつて、上記溶
   接電極と母材との間に供給される平均電圧を設定する出
   力電圧設定装置と、上記高電圧出力時のピーク電圧Ｖ＿
   Ｐを設定するピーク電圧設定信号と、この高電圧出力時
   のピーク時間Ｔ＿Ｐを設定するピーク時間設定信号と、
   上記低電圧出力時のベース電圧Ｖ＿Ｂを設定するベース
   電圧設定信号と、この低電圧出力時のベース時間Ｔ＿Ｂ
   を設定するベース時間設定信号とにより上記スイッチン
   グ用出力制御素子を制御する波形制御回路と、ピークお
   よびベース電圧設定信号と上記ピーク及びベース時間設
   定信号とから上記溶接電極と母材との間に供給される平
   均電圧に対応する信号を創出する平均電圧回路と、この
   平均電圧回路からの平均電圧信号と上記出力電圧設定装
   置からの設定信号とを比較し両信号の差に応じて上記ベ
   ース時間設定信号を調節するベース時間設定回路とを有
   することを特徴とするパルスアーク溶接電源。