JP2000015441A - Short circuit transfer type arc welding method - Google Patents

Short circuit transfer type arc welding method

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JP2000015441A
JP2000015441A JP10193245A JP19324598A JP2000015441A JP 2000015441 A JP2000015441 A JP 2000015441A JP 10193245 A JP10193245 A JP 10193245A JP 19324598 A JP19324598 A JP 19324598A JP 2000015441 A JP2000015441 A JP 2000015441A
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circuit
short
time
inductance value
short circuit
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JP10193245A
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Japanese (ja)
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Kikuo Terayama
喜久夫 寺山
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Daihen Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably realize the short circuit transfer type arc welding. SOLUTION: In the short circuit transfer type arc welding which is conducted while repeating short circuiting and arcing with using a welding power source of roughly a constant voltage characteristics to adjust a time constant of a output current change by a electronic reactor circuit, an inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is set to an inductance value lower than one in other times for the time of short circuiting or for the interval from a short circuit start time up to a fixed time after short circuiting completion time or from after a fixed time after a short circuiting start time up to after a fixed time after a short circuiting completion time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する利用分野】本発明は、短絡とアークを繰
り返しながら行う消耗電極式アーク溶接、いわゆる短絡
移行式アーク溶接の改良に関する提案である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in consumable electrode type arc welding in which a short circuit and an arc are repeated while repeating arc, that is, a so-called short circuit transfer type arc welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は従来技術の原理を示す図であ
る。図15において、1は溶接用電源であり、Voは直
流電圧源、R1は抵抗器、L1はリアクトルである。1
1はトーチ側ケーブル、12は被溶接物側ケーブル、1
4はアーク、15は被溶接物、16はチップ、17はワ
イヤ、18は送給ローラである。ワイヤ17はチップ16
を通して給電されチップ16より長さLexだけチップか
ら突き出る。このLexの部分はワイヤ突き出し長と呼ば
れる。この突き出し部の先端からアーク14が発生す
る。
2. Description of the Related Art FIG. 15 shows the principle of the prior art. In FIG. 15, 1 is a welding power source, Vo is a DC voltage source, R1 is a resistor, and L1 is a reactor. 1
1 is a torch side cable, 12 is a work piece side cable, 1
4 is an arc, 15 is a workpiece, 16 is a chip, 17 is a wire, and 18 is a feed roller. Wire 17 is tip 16
And protrudes from the chip by a length Lex from the chip 16. This Lex portion is called a wire protrusion length. An arc 14 is generated from the tip of the protrusion.

【0003】図16は図15の装置の動作説明図であ
る。図16において、(a)は溶接用電源1の出力電
圧、(b)は溶接電圧、(c)は溶接電流の変化をそれ
ぞれ時間の経過とともに示してある。図15における突
き出し部Lexは、アーク14から加熱される一方、突き
出し部を流れる電流によって発生するジュール熱によっ
ても加熱される。これらの加熱によって突き出し部の先
端が溶融する。ワイヤ送給速度をこれらの溶融量よりも
若干大きく設定しておくとワイヤ17の先端は次第に被
溶接物15に近づき、ついには時刻t1にて短絡する。
短絡が起こるとアークは消滅し、一方溶接用電源1は略
定電圧特性であるためにワイヤ17を流れる電流は急激
に増大し、時刻t1以後はワイヤ17はジュール熱によ
ってのみ溶融されるが、重力、表面張力に加えて大きな
短絡電流による電磁ピンチ力等が働いて溶融部は被溶接
物15側へ移行する。時刻t2には溶融部の移行が完了
し、再びワイヤ17の先端と被溶接物15間にギャップ
が生じる。時刻t2の直前においてリアクトルL1は大
きな短絡電流による電磁エネルギーを蓄えており、この
電磁エネルギーによって電流の減少を妨げる向きに電圧
が発生し、その電圧がワイヤ17の先端と被溶接物15
間に印加され、このギャップ発生と共に直ちにつぎのア
ークが発生する。アークが発生するとリアクトルL1は
蓄積していた電磁エネルギーを電流として放出する。こ
の放出の間、電流は時間と共に減少する。このときワイ
ヤ17の突き出し部は電流に対応したジュール熱とアー
ク14の両者によって加熱される。この加熱によってワ
イヤ17は溶融されるので電極先端と被溶接物15との
間の距離は時刻t2の直後は急増するが電流の減少に伴
い、溶融量が減少し、溶融量より送給量が勝り、再びワ
イヤ17の先端と被溶接物15が時刻t3にて短絡し、
時刻t3からはさきの時刻t1以後からの動作と同じ動
作を繰り返す。
FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 16A shows the output voltage of the welding power supply 1, FIG. 16B shows the welding voltage, and FIG. 16C shows the change in the welding current with the passage of time. The protrusion Lex in FIG. 15 is heated by the arc 14 and is also heated by Joule heat generated by the current flowing through the protrusion. By the heating, the tip of the protruding portion is melted. If the wire feeding speed is set to be slightly higher than these melting amounts, the tip of the wire 17 gradually approaches the work 15 and finally short-circuits at time t1.
When a short circuit occurs, the arc is extinguished. On the other hand, the current flowing through the wire 17 rapidly increases because the welding power supply 1 has a substantially constant voltage characteristic. After the time t1, the wire 17 is melted only by Joule heat. In addition to gravity and surface tension, an electromagnetic pinch force or the like due to a large short-circuit current acts to move the molten portion to the workpiece 15 side. At time t2, the transition of the fusion zone is completed, and a gap is formed again between the tip of the wire 17 and the workpiece 15. Immediately before the time t2, the reactor L1 stores electromagnetic energy due to a large short-circuit current, and a voltage is generated in a direction in which the decrease in the current is prevented by the electromagnetic energy.
The next arc is generated immediately after the gap is generated. When an arc is generated, the reactor L1 emits the stored electromagnetic energy as a current. During this discharge, the current decreases over time. At this time, the protruding portion of the wire 17 is heated by both the Joule heat corresponding to the current and the arc 14. Since the wire 17 is melted by this heating, the distance between the electrode tip and the workpiece 15 sharply increases immediately after the time t2, but the amount of melting decreases with a decrease in the current, and the amount of feed is smaller than the amount of melting. The tip of the wire 17 and the work 15 are short-circuited again at time t3,
The same operation as the operation after time t1 before time t3 is repeated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように短絡移行
式アーク溶接方法は、 (1)溶接電流が小さいく、例えば鋼の場合では直径
0.9mmのワイヤで約200A以下、直径1.2mmのワ
イヤで約250A以下、直径1.6mmのワイヤで約30
0A以下であるので、全姿勢溶接に適する。 (2)溶け込みが浅く、薄板に適する。 (3)スパッタが少なくビード外観がきれい。 などの利点がある。しかし、この溶接方法をさらに大き
な電流領域に拡大して高速溶接に適用しようとすると良
好な短絡移行式アーク溶接にならない。例えば、単純に
電流を大きくしようとして直流電圧源Voの出力電圧を
高くすると短絡期間のない溶接になってしまうし、ワイ
ヤの送給速度を大きくして溶接電流を増加させようとし
てもワイヤ17が被溶接物に突っ立ってしまい、逆にア
ークにはならない。
As described above, the short-circuit transfer type arc welding method has the following problems. (1) The welding current is small. For example, in the case of steel, a wire having a diameter of 0.9 mm is about 200 A or less and a diameter of 1.2 mm. Approx. 250 A or less for a single wire, approx. 30 for a 1.6 mm diameter wire
Since it is 0 A or less, it is suitable for all-position welding. (2) Shallow penetration and suitable for thin plates. (3) Less spatter and beautiful bead appearance. There are advantages such as. However, if this welding method is expanded to a larger current range and applied to high-speed welding, good short-circuit transfer arc welding cannot be achieved. For example, if the output voltage of the DC voltage source Vo is simply increased in order to increase the current, welding without a short-circuit period occurs. In addition, even if the welding speed is increased by increasing the wire feeding speed, the wire 17 is not used. It protrudes from the workpiece and does not arc.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記従来の溶接方法の問
題点は、溶接用電源に定電圧特性を用い、短絡時もアー
ク時も同じ構成の溶接用電源を用いていることに起因す
る。そこで本発明では、溶接電源の出力回路に含まれる
インダクタンス値を短絡時の値をアーク発生時の値より
も低くして短絡時の溶接電流の立ち上がり速度をアーク
時のそれよりも速くして、短絡時のパルス状の出力電流
をより増大させることによって上記の問題点の解決を図
り、高効率化を可能にしたものである。
The problem of the conventional welding method described above is that a constant voltage characteristic is used as a welding power source, and a welding power source having the same configuration is used at the time of a short circuit and an arc. Therefore, in the present invention, the inductance value included in the output circuit of the welding power supply, the value at the time of short-circuit is lower than the value at the time of arc generation, the rising speed of the welding current at the time of short-circuit is faster than that at the time of arc, The above problem is solved by further increasing the pulse-like output current at the time of short-circuit, and high efficiency is made possible.

【0006】本発明の第1の発明は、電子的リアクトル
回路によって出力電流の変化の時定数を調整する略定電
圧特性の溶接電源を用いて短絡とアークとを繰り返しな
がら行う短絡移行式アーク溶接において、溶接電源の電
子的リアクトル回路のインダクタンス値を短絡開始から
短絡終了までの間はその他の時間におけるよりも低いイ
ンダクタンス値とする短絡移行式アーク溶接方法を提案
したものである。
A first invention of the present invention is a short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in output current is adjusted by an electronic reactor circuit. The present invention proposes a short-circuit transfer type arc welding method in which an inductance value of an electronic reactor circuit of a welding power source is set to a lower inductance value from the start of a short circuit to the end of a short circuit than at other times.

【0007】また、第2の発明は、電子的リアクトル回
路によって出力電流の変化の時定数を調整する略定電圧
特性の溶接電源を用いて短絡とアークとを繰り返しなが
ら行う短絡移行式アーク溶接において、溶接電源の電子
的リアクトル回路のインダクタンス値を短絡開始時点か
ら短絡終了後の一定時間後までの間は他の時間における
よりも低いインダクタンス値とする短絡移行式アーク溶
接方法を提案したものである。
A second invention relates to a short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in output current is adjusted by an electronic reactor circuit. The present invention proposes a short-circuit transfer type arc welding method in which an inductance value of an electronic reactor circuit of a welding power source is set to a lower inductance value from a start time of a short circuit to a certain time after the end of the short circuit than at other times. .

【0008】さらに第3の発明は、電子的リアクトル回
路によって出力電流の変化の時定数を調整する略定電圧
特性の溶接電源を用いて短絡とアークとを繰り返しなが
ら行う短絡移行式アーク溶接において、溶接電源の電子
的リアクトル回路のインダクタンス値を短絡開始後の一
定時間後から短絡終了後の一定時間後までの間は他の時
間におけるよりも低いインダクタンス値とする短絡移行
式アーク溶接方法を提案したものである。
A third aspect of the present invention is a short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in output current is adjusted by an electronic reactor circuit. We have proposed a short-circuit transition arc welding method in which the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is set to a lower inductance value from a certain time after the start of the short circuit to a certain time after the end of the short circuit than at other times. Things.

【0009】さらに本発明の第4の発明は、電子的リア
クトル回路によって出力電流の変化の時定数を調整する
略定電圧特性の溶接電源を用いて短絡とアークとを繰り
返しながら行う短絡移行式アーク溶接において、溶接電
源の出力電圧を短絡開始時点から短絡終了までの間は他
の時間におけるよりも高い出力電圧とするとともに溶接
電源の電子的リアクトル回路のインダクタンス値を短絡
開始から短絡終了までの間はその他の時間におけるより
も低いインダクタンス値とする短絡移行式アーク溶接方
法を提案したものである。
Further, a fourth invention of the present invention is a short-circuit transition type arc which repeats short-circuiting and arcing by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic for adjusting a time constant of a change in output current by an electronic reactor circuit. In welding, the output voltage of the welding power source is set to a higher output voltage from the start of the short circuit to the end of the short circuit than at other times, and the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is set from the start of the short circuit to the end of the short circuit. Proposes a short-circuit transfer type arc welding method with a lower inductance value than at other times.

【0010】さらに本発明の第5の発明は、電子的リア
クトル回路によって出力電流の変化の時定数を調整する
略定電圧特性の溶接電源を用いて短絡とアークとを繰り
返しながら行う短絡移行式アーク溶接において、溶接電
源の出力電圧を短絡開始時点から短絡終了後の一定時間
後までの間は他の時間におけるよりも高い出力電圧とす
るとともに溶接電源の電子的リアクトル回路のインダク
タンス値を短絡開始時点から短絡終了後の一定時間後ま
での間は他の時間におけるよりも低いインダクタンス値
とする短絡移行式アーク溶接方法を提案したものであ
る。
In a fifth aspect of the present invention, there is provided a short-circuit transition type arc which repeats short-circuiting and arcing by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic for adjusting a time constant of a change in output current by an electronic reactor circuit. In welding, the output voltage of the welding power source is set to a higher output voltage from the start of the short circuit until a certain time after the end of the short circuit than at other times, and the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is set to the starting point of the short circuit. The present invention proposes a short-circuit transfer type arc welding method in which the inductance value is lower than that at other times from the end of a short circuit to a certain time after the end of the short circuit.

【0011】さらに本発明の第6の発明は電子的リアク
トル回路によって出力電流の変化の時定数を調整する略
定電圧特性の溶接電源を用いて短絡とアークとを繰り返
しながら行う短絡移行式アーク溶接において、溶接電源
の出力電圧を短絡開始後の時間一定後から短絡終了後の
一定時間後までの間は他の時間におけるよりも高い出力
電圧とするとともに溶接電源の電子的リアクトル回路の
インダクタンス値を短絡開始後の時間一定後から短絡終
了後の一定時間後までの間は他の時間におけるよりも低
いインダクタンス値とする短絡移行式アーク溶接方法を
提案したものである。
Further, a sixth invention of the present invention is a short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic for adjusting a time constant of a change in an output current by an electronic reactor circuit. In the above, the output voltage of the welding power source is set to a higher output voltage from a certain time after the start of the short circuit to a certain time after the end of the short circuit than at other times, and the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is changed. The present invention proposes a short-circuit transfer type arc welding method in which an inductance value is lower from a certain time after the start of a short circuit to a certain time after the end of the short circuit than at other times.

【0012】さらに本発明の第7の発明は、上記第2、
第3、第5および第6の発明においてアーク発生と短絡
発生との繰り返し周波数を検出し、検出した繰り返し周
波数と基準周波数との差に応じて一定時間を決定するよ
うにした短絡移行式アーク溶接方法を提案したものであ
る。
Further, a seventh invention of the present invention is the second invention,
In the third, fifth and sixth aspects of the present invention, a short-circuit transition type arc welding in which a repetition frequency of arc generation and short-circuit generation is detected, and a fixed time is determined according to a difference between the detected repetition frequency and a reference frequency. It is a method proposed.

【0013】さらに本発明の第8の発明は、上記第1な
いし第7の発明においてアーク発生と短絡発生との繰り
返し周波数を検出し、検出した繰り返し周波数と基準周
波数との差に応じて溶接電源の電子的リアクトル回路の
インダクタンス値を低くする期間におけるリアクトル値
を決定するようにした短絡移行式アーク溶接方法を提案
したものである。
An eighth invention of the present invention is directed to the welding power source according to the first to seventh inventions, wherein a repetition frequency of arc generation and short circuit generation is detected and a difference between the detected repetition frequency and a reference frequency is determined. The present invention proposes a short-circuit transfer type arc welding method for determining a reactor value in a period during which the inductance value of the electronic reactor circuit is reduced.

【0014】さらに本発明の第9の発明は、上記第4な
いし第6の発明においてアーク発生と短絡発生との繰り
返し周波数を検出し、検出した繰り返し周波数と基準周
波数との差に応じて溶接電源の出力電圧を高くする期間
における出力電圧を決定するようにした短絡移行式アー
ク溶接方法を提案したものである。
In a ninth aspect of the present invention, there is provided the welding power source according to the fourth to sixth aspects, wherein a repetition frequency of arcing and short-circuiting is detected, and a difference between the detected repetition frequency and a reference frequency is provided. The present invention proposes a short-circuit transfer type arc welding method in which the output voltage is determined during a period in which the output voltage is increased.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は本発明の溶接方法を実施す
る装置の例を示す接続図である。図1において、10は
溶接用電源、DSHは短絡検出器であり、溶接電圧が一
定値以下になったときに短絡発生と判定して短絡検出信
号Sh を出力する。VDTは出力電圧検出器であり、C
Tは出力電流検出器である。DR11ないしDR14お
よびDR21ないしDR28は整流器、C1は平滑用コ
ンデンサ、FET1ないしFET4は電界効果トランジ
スタ、T11はインバータ用トランスである。LDCは
直流リアクトルであり、必要に応じて設けるものである
が後述する電子的リアクトル回路で全ての必要なインダ
クタンスをまかなうときは省略してもよい。CNT10
は制御部、TS1は起動指令用トーチスイッチである。
その他は図15の従来装置と同じ部品またはアセンブリ
に同じ符号をつけて説明を省略する。またVofは出力電
圧のフィードバック信号、Iofは出力電流のフィードバ
ック信号、Vw はワイヤ送給装置への駆動信号、Ts は
起動指令信号である。
FIG. 1 is a connection diagram showing an example of an apparatus for performing a welding method according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a welding power source, and DSH denotes a short-circuit detector, which determines that a short-circuit has occurred when the welding voltage has become a predetermined value or less, and outputs a short-circuit detection signal Sh. VDT is an output voltage detector;
T is an output current detector. DR11 to DR14 and DR21 to DR28 are rectifiers, C1 is a smoothing capacitor, FET1 to FET4 are field effect transistors, and T11 is a transformer for an inverter. LDC is a DC reactor, which is provided as needed, but may be omitted when all necessary inductances are covered by an electronic reactor circuit described later. CNT10
Denotes a control unit, and TS1 denotes a start command torch switch.
Otherwise, the same parts or assemblies as those of the conventional apparatus of FIG. Vof is a feedback signal of the output voltage, Iof is a feedback signal of the output current, Vw is a drive signal to the wire feeder, and Ts is a start command signal.

【0016】図2は図1の装置の出力制御部CNT10
の具体的な例を示す接続図である。図2において、CN
T21はワイヤ送給制御部、ADJ21はワイヤ送給速
度設定器、E21は直流電源である。また、CNT31
は出力制御部であり、パルス幅制御回路PWM31、直
流電源E31、出力電圧調整器ADJ31、電子的リア
クトル回路EL31および比較器CMP31からなる。
電子的リアクトルEL31は切り替えスイッチS31、
係数器K31、K32、微分回路DC31および加算機
ADD31からなる。
FIG. 2 shows the output control unit CNT10 of the apparatus shown in FIG.
It is a connection diagram which shows the specific example of. In FIG. 2, CN
T21 is a wire feed controller, ADJ21 is a wire feed speed setter, and E21 is a DC power supply. Also, CNT31
Denotes an output control unit, which comprises a pulse width control circuit PWM31, a DC power supply E31, an output voltage regulator ADJ31, an electronic reactor circuit EL31, and a comparator CMP31.
The electronic reactor EL31 includes a changeover switch S31,
It comprises coefficient units K31 and K32, a differentiating circuit DC31 and an adder ADD31.

【0017】図1、図2において、出力電流Iofは電流
検出器CTで検出され、切り替えスイッチS31を経て
係数器K31またはK32にて係数k1 またはk2 が乗
じられた後微分回路DC31で微分されてk1 ・(dI
of/dt)またはk2 ・(dIof/dt)となり、加算
機ADD31にて電圧検出器VDTの出力Vofと加算さ
れてフィードバック信号Vf となる。加算機ADD31
の出力Vf ={Vof+k1 ・(dIof/dt)}または
Vf ={Vof+k2 ・(dIof/dt)}は比較器CM
P31にて出力電圧調整器ADJ31の出力Vrと比較
されて、差信号ΔV=Vr−{Vof+k1 ・(dIof/
dt)}またはΔV=Vr−{Vof+k2 ・(dIof/
dt)}となり、この差信号Δvによって定まる導通時
間率となるようにパルス幅制御回路PWM31が出力パ
ルス幅を決定してインバータ回路の電界効果トランジス
タFET1ないしFET4に対する駆動信号Paおよび
Pbを出力する。
1 and 2, the output current Iof is detected by a current detector CT, multiplied by a coefficient k1 or k2 by a coefficient unit K31 or K32 via a changeover switch S31, and then differentiated by a differentiation circuit DC31. k1 · (dI
of / dt) or k2.multidot. (dIof / dt), which is added to the output Vof of the voltage detector VDT by the adder ADD31 to form a feedback signal Vf. Adder ADD31
Vf = {Vof + k1 · (dIof / dt)} or Vf = {Vof + k2 · (dIof / dt)} is the comparator CM
At P31, it is compared with the output Vr of the output voltage regulator ADJ31, and the difference signal ΔV = Vr− {Vof + k1 · (dIof /
dt)} or ΔV = Vr− {Vof + k2 · (dIof /
dt)}, the pulse width control circuit PWM31 determines the output pulse width so that the conduction time ratio is determined by the difference signal Δv, and outputs drive signals Pa and Pb for the field effect transistors FET1 to FET4 of the inverter circuit.

【0018】図2のように制御部を構成すると、出力電
流が増減するときにはこの電流変化率に応じて出力電圧
が変化することになり、出力電流の変化を抑制する方向
に制御回路が作用することになる。この現象は、出力回
路にリアクトルが挿入されたときと同じ現象となるの
で、一般にこのような制御回路を電子的リアクトル回路
と呼んでいる。ここで、係数器K31、K32によって
付される係数k1 、k2をk1 >k2 としておき、短絡
が発生したときの短絡検出信号Sh によって切り替えス
イッチS31が(1)から(2)に切り替わるようにし
ておくと、電子的リアクトルの発現するインダクタンス
効果は短絡発生期間中の方が小さくなる。
When the control section is configured as shown in FIG. 2, when the output current increases or decreases, the output voltage changes in accordance with the current change rate, and the control circuit acts in a direction to suppress the change in the output current. Will be. Since this phenomenon is the same as that when a reactor is inserted into the output circuit, such a control circuit is generally called an electronic reactor circuit. Here, the coefficients k1 and k2 given by the coefficient units K31 and K32 are set as k1> k2, and the changeover switch S31 is switched from (1) to (2) by the short circuit detection signal Sh when a short circuit occurs. In other words, the inductance effect exhibited by the electronic reactor becomes smaller during the short-circuiting period.

【0019】この結果、図1の溶接用電源10からの出
力電圧電流などの関係は図3に示すように変化する。図
3において、(a)は溶接電圧、(b)は短絡検出器D
SHの出力Sh の変化、(c)は溶接電流Iofの変化を
それぞれ時間の経過とともに示してある。図1ないし図
3において短絡が発生すると切り替えスイッチS1は
(1)から(2)に切り替わり、電子的リアクトルのイ
ンダクタンスが大きな値から小さな値に切り替えられて
出力電流の変化率が大きくなるのでその出力電流は急速
に立ち上がり従来の方法における図16の電流変化より
も速くなる。
As a result, the relationship between the output voltage and current from the welding power source 10 shown in FIG. 1 changes as shown in FIG. 3A shows a welding voltage, and FIG. 3B shows a short-circuit detector D.
(C) shows a change in the SH output Sh and a change in the welding current Iof with the passage of time. In FIG. 1 to FIG. 3, when a short circuit occurs, the changeover switch S1 is switched from (1) to (2), and the inductance of the electronic reactor is switched from a large value to a small value. The current rises quickly and becomes faster than the current change of FIG. 16 in the conventional method.

【0020】ここで、短絡移行式アーク溶接における短
絡周波数は通常数10Hzから数100Hzであるの
で、インバータの動作周波数を数10kHzとすれば、
溶接用電源10の出力変化を溶接現象の変化に追随させ
ることが可能となる。
Here, since the short-circuit frequency in short-circuit transition type arc welding is usually several tens Hz to several hundreds Hz, if the operating frequency of the inverter is several tens kHz,
It becomes possible to make the output change of the welding power source 10 follow the change of the welding phenomenon.

【0021】図4に図2の電子的リアクトル回路EL3
1で用いる微分回路の具体的な例を示す。同図におい
て、OP31ないしOP33は演算増幅器、C31はコ
ンデンサ、R31ないしR35は抵抗器、S31は切り
替えスイッチである。ここで抵抗器R31ないしR35
の抵抗値をそれぞれr31ないしr35とし、コンデンサC
31の静電容量をc31とすると、係数器K31の係数k
1 =−r33/r32、係数器K32の係数k2 =−r35/
r34となり、入力信号Iofは切り替えスイッチS31の
状態に応じて係数k1 または係数k2 を乗じて微分さ
れ、 −(c31・r31)・k1 ・dIof/dt=A・k1 ・d
Iof/dt または、 −(c31・r31)・k2 ・dIof/dt=A・k2 ・d
Iof/dt となる。(ただし、A=c31・r31)
FIG. 4 shows the electronic reactor circuit EL3 of FIG.
1 shows a specific example of the differentiating circuit used in FIG. In the figure, OP31 to OP33 are operational amplifiers, C31 is a capacitor, R31 to R35 are resistors, and S31 is a changeover switch. Here, resistors R31 to R35
Are r31 to r35, respectively, and the capacitor C
Assuming that the capacitance of C31 is c31, the coefficient k of the coefficient unit K31
1 = -r33 / r32, coefficient k2 of coefficient unit K32 = -r35 /
The input signal Iof is differentiated by multiplying by the coefficient k1 or the coefficient k2 according to the state of the changeover switch S31.-(c31.r31) .k1.dIof / dt = A.k1.d
Iof / dt or − (c31 · r31) · k2 · dIof / dt = A · k2 · d
Iof / dt. (However, A = c31 · r31)

【0022】図5は、図2の電子的リアクトル回路EL
31で用いる微分回路の別の具体的な例を示す。同図に
おいて、OP34は演算増幅器、R36は抵抗器であ
り、その他は図4の回路と同機能のものに同符号を付し
ている。同図においては微分回路の入力側に設ける係数
器として抵抗器R32およびR36を直列にしてこの抵
抗器の一方の抵抗器R36を短絡発生時に切り替えスイ
ッチS31で短絡するようにしたものである。同図の場
合、アーク時は係数k1 として k1 =−r33/(r32+r36) が、また短絡発生時は係数k2 として k2 =−r33/r32 が有効になり、c31・r31=Aとすれば微分回路DC3
1の出力はアーク時は A・{r33/(r32+r36)}・dIof/dt、 短絡時は、 A・{r33/(r32)}・dIof/dt、 となり、{r33/(r32+r36)}>{r33/(r3
2)}であるので図4の回路と同様に短絡時には素早い
電流の増加が得られる。
FIG. 5 shows the electronic reactor circuit EL of FIG.
Another specific example of the differentiating circuit used at 31 is shown. In this figure, OP34 is an operational amplifier, R36 is a resistor, and the other components having the same functions as those in the circuit of FIG. In the figure, resistors R32 and R36 are connected in series as a coefficient device provided on the input side of the differentiating circuit, and one of the resistors R36 is short-circuited by a changeover switch S31 when a short circuit occurs. In the case shown in the figure, k1 = -r33 / (r32 + r36) is effective as the coefficient k1 at the time of arc, and k2 = -r33 / r32 is effective as the coefficient k2 at the time of short circuit. DC3
The output of 1 is A {{r33 / (r32 + r36)}} dIof / dt at the time of arc, and A {{r33 / (r32)}} dIof / dt at the time of short circuit, where {r33 / (r32 + r36)}> {. r33 / (r3
2) Since}, a rapid increase in current can be obtained at the time of short-circuiting as in the circuit of FIG.

【0023】図6は図1の装置の出力制御部CNT10
の別の具体的な例を示す接続図である。同図の制御部は
図2の制御部に短絡検出信号Sh で切り替えスイッチS
31と同時に動作する切り替えスイッチS41と直流電
源E32および出力電圧調整器ADJ32とを追加した
ものであり、その他は図2の制御部と同機能のものに同
符号を付してある。
FIG. 6 shows the output control unit CNT10 of the apparatus shown in FIG.
It is a connection diagram which shows another specific example of No. The control unit shown in FIG. 2 is switched to the control unit shown in FIG.
A switch S41, a DC power supply E32, and an output voltage adjuster ADJ32, which operate simultaneously with the control unit 31, are added, and the other components having the same functions as those of the control unit in FIG.

【0024】図6において、出力電圧調整器ADJ32
は出力電圧調整器ADJ31よりも高い出力電圧となる
ように出力電圧調整器ADJ31の設定値Vb よりも高
い設定値Vp に設定されている。このため、短絡が発生
するまでは、低い出力電圧でかつ電子的リアクトル回路
のインダクタンスは高い値となっており、短絡が発生し
て切り替えスイッチS31およびS41がそれぞれ
(1)から(2)に切り替わると高い出力電圧で、かつ
小さなインダクタンスのリアクトルが有効となり、短絡
発生中の溶接電流の立ち上がりとその最高値とがともに
大きな値となる。
In FIG. 6, an output voltage regulator ADJ32
Is set to a set value Vp higher than the set value Vb of the output voltage adjuster ADJ31 so that the output voltage becomes higher than the output voltage adjuster ADJ31. Therefore, until the short circuit occurs, the output voltage is low and the inductance of the electronic reactor circuit has a high value, and the short circuit occurs, and the changeover switches S31 and S41 switch from (1) to (2), respectively. Thus, a reactor having a high output voltage and a small inductance becomes effective, and both the rise of the welding current during the occurrence of a short circuit and the maximum value thereof become large.

【0025】一方、短絡移行式アーク溶接は溶接条件が
適切であると短絡移行式アーク溶接に特有のきれいなビ
ード外観が得られる。このビード外観は短絡周波数に依
存するところが大きい。したがって、短絡周波数を変え
ることにより好みの外観に調整することができる。
On the other hand, in short-circuit transfer type arc welding, if the welding conditions are appropriate, a clean bead appearance unique to short-circuit transfer type arc welding can be obtained. This bead appearance largely depends on the short circuit frequency. Therefore, the appearance can be adjusted to a desired appearance by changing the short-circuit frequency.

【0026】図2の係数器K32、図6の出力電圧調整
器ADJ32によって短絡時の出力電流の増加速度を高
くして短絡電流を大きくすると、短絡時に移行する溶滴
が増加し、短絡時間またそれに伴ってアーク時間も増加
し、短絡周波数は低くなる。
When the rate of increase of the output current at the time of short-circuit is increased by increasing the short-circuit current by means of the coefficient unit K32 of FIG. 2 and the output voltage regulator ADJ32 of FIG. Accordingly, the arc time increases, and the short-circuit frequency decreases.

【0027】しかし、短絡時の出力電流によって短絡周
波数を調整すると、短絡時の最大電流のみならずこれに
続くアーク電圧も変わることになる。また、一般にワイ
ヤ送給速度は変えないので平均の溶接電流は変わらな
い。したがって、短絡時の出力電流による短絡周波数の
調整の範囲は狭くそれほど有効ではない。
However, if the short-circuit frequency is adjusted according to the output current at the time of short-circuit, not only the maximum current at the time of short-circuit but also the arc voltage following this will change. In general, the average welding current does not change because the wire feed speed is not changed. Therefore, the range of adjustment of the short-circuit frequency by the output current at the time of short-circuit is narrow and not very effective.

【0028】図7はより広い短絡周波数の調整を可能と
した制御部CNT10の例を示したものである。図7の
制御部CNT10は図2に示した制御部CNT10の電
子的リアクトル回路としてに短絡検出信号Sh によって
起動するオフディレイタイマーTM1を加えた電子的リ
アクトルEL32を採用したもので、オフディレイタイ
マーTM1の遅延時間の設定は時限調整器ADJ41に
よって行う。
FIG. 7 shows an example of the control unit CNT10 capable of adjusting a wider short-circuit frequency. The control unit CNT10 in FIG. 7 employs an electronic reactor EL32 in which an off-delay timer TM1 activated by a short-circuit detection signal Sh is added to the electronic reactor circuit of the control unit CNT10 shown in FIG. Is set by the time adjuster ADJ41.

【0029】図8は図7の制御部を用いたときの出力電
圧・電流等の様子を示す線図であり、(a)は溶接電
圧、(b)は短絡検出信号Sh 、(c)はオフディレイ
タイマーTM1の出力状態、(d)は溶接電流の変化を
それぞれ時間の経過とともに示してある。
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing the output voltage and current when the control unit shown in FIG. 7 is used. FIG. 8A shows the welding voltage, FIG. 8B shows the short-circuit detection signal Sh, and FIG. The output state of the off-delay timer TM1, (d) shows changes in the welding current with the passage of time.

【0030】図7及び図8において、オフディレイタイ
マーTM1の出力信号は短絡検出信号Sh の立ち上がり
からハイレベルとなり、そのハイレベル状態は短絡検出
信号Sh の消滅後オフディレイタイマーTM1の設定時
間が経過するまでの間継続する。短絡が発生して短絡検
出信号Sh がハイレベルになると切り替えスイッチS3
1は(1)から(2)に切り替わり、係数器K31から
係数器K32に切り替えられ、これに応じて電子的リア
クトル回路EL32の呈するインダクタンスは小さな値
になる。短絡時間が終了すると、オフディレイタイマー
TM1の遅延時間の後に切り替えスイッチS31に対す
る切り替え指令信号がハイレベルからローレベルに反転
し、切り替えスイッチS31は(2)から(1)に切り
替わり、係数器K31が再び有効となり、電子的リアク
トル回路のインダクタンスはこれに見合った大きな値に
戻る。この遅れ時間中にはすでにアークになっているの
で、小さなインダクタンスによって出力電流は素早く増
加し、大きな値に達するのでアーク発生直後にワイヤの
先端と被加工物間との距離が大きく成長し、つぎの短絡
までに長い時間がかかるようになり、その結果短絡周波
数が低くなる。このようにアーク発生直後の遅れ時間中
の溶融量は大きいので、少しの遅れ時間で大きく短絡周
波数を変えることができる。
In FIGS. 7 and 8, the output signal of the off-delay timer TM1 changes to a high level from the rise of the short-circuit detection signal Sh, and the high level state means that the set time of the off-delay timer TM1 elapses after the short-circuit detection signal Sh disappears. Continue until you do. When a short circuit occurs and the short circuit detection signal Sh becomes a high level, the changeover switch S3
1 is switched from (1) to (2) and is switched from the coefficient unit K31 to the coefficient unit K32, and accordingly, the inductance exhibited by the electronic reactor circuit EL32 becomes a small value. When the short-circuit time is over, after the delay time of the off-delay timer TM1, the switch command signal for the switch S31 is inverted from the high level to the low level, the switch S31 is switched from (2) to (1), and the coefficient unit K31 is switched. It becomes effective again, and the inductance of the electronic reactor circuit returns to a correspondingly large value. During this delay time, since the arc has already been formed, the output current increases quickly due to the small inductance, and reaches a large value.Therefore, immediately after the arc is generated, the distance between the tip of the wire and the workpiece grows greatly. Takes a long time to short-circuit, and as a result, the short-circuit frequency decreases. As described above, since the amount of fusion during the delay time immediately after the occurrence of the arc is large, the short-circuit frequency can be largely changed with a small delay time.

【0031】図9は制御部CNT10のさらに別の例を
示す接続図である。同図においては、図7の例にさらに
電子的リアクトルのインダクタンスを大きな値から小さ
な値に切り替わる時点を、オンディレイタイマーTM2
によって短絡発生時よりも遅らせることを加えた電子的
リアクトルEL33としたものである。図9において、
TM2はオンディレイタイマーであり、短絡が発生して
短絡検出信号Sh がハイレベルになってオフディレイタ
イマーTM1の出力がハイレベルになってから時限を開
始し、時限設定器ADJ42の設定時間の後に出力がハ
イレベルになる。AND1はアンドゲートでありオフデ
ィレイタイマーTM1の出力とオンディレイタイマーT
M2の出力とがともにハイレベルのときにハイレベル信
号を出力し、入力信号のいずれかがローレベルのときは
ローレベル信号を出力する。同図のその他の要素は図7
に示した制御部と同機能のものに同符号を付して説明を
省略する。
FIG. 9 is a connection diagram showing still another example of the control unit CNT10. In the same figure, the time when the inductance of the electronic reactor is switched from a large value to a small value is further determined by the on-delay timer TM2 in the example of FIG.
This is an electronic reactor EL33 in which the delay is made longer than when a short circuit occurs. In FIG.
TM2 is an on-delay timer, which starts a time period after a short circuit occurs and the short circuit detection signal Sh becomes high level and the output of the off delay timer TM1 becomes high level, and after a set time of the time setting unit ADJ42, The output goes high. AND1 is an AND gate which outputs the output of the off-delay timer TM1 and the on-delay timer T
A high-level signal is output when both the output of M2 is at a high level, and a low-level signal is output when any of the input signals is at a low level. The other elements in FIG.
The same reference numerals are given to those having the same functions as those of the control unit shown in FIG.

【0032】図9の制御部の動作を図10の線図ととも
に説明する。図10において、(a)は溶接電圧、
(b)は短絡検出信号Sh 、(c)はオフディレイタイ
マTM1の出力信号、(d)はオンディレイタイマTM
2の出力信号、(e)はアンドゲートAND1の出力、
(f)は溶接電流の各変化をそれぞれ時間の経過ととも
に示した線図である。図9および図10において短絡が
発生するとオフディレイタイマーTM1は直ちにその出
力信号がハイレベルになるがオンディレイタイマーTM
2は時限設定器ADJ42によって設定された時間の後
にその出力がハイレベルに反転する。このため、アンド
ゲートAND1は短絡が発生した後オンディレイタイマ
ーTM2の時限終了をまってハイレベルになり、切り替
えスイッチS31がこれによって(1)から(2)に切
り替えられる。この結果、電子的リアクトルEL33の
インダクタンスはアーク中の大きな値からオンディレイ
タイマーTM2の時限後に小さな値に切り替えられる。
短絡状態が進行して、溶滴の移行とワイヤの溶融が進ん
で短絡が解消してアークが発生するとこれによって短絡
検出信号Sh はローレベルに反転する。短絡検出信号S
h がローレベルに反転した後もオフディレイタイマーT
M1の出力はその設定時限の間はハイレベル信号を出力
しているのでオンディレイタイマーTM2の出力もハイ
レベルであり、これらの出力を入力とするアンドゲート
AND1の出力もハイレベルのままである。このため、
電子的リアクトルEL33は短絡が解消してからオフデ
ィレイタイマーTM1の設定時限が経過するまでの間は
小さなインダクタンス値として作用する。
The operation of the control unit of FIG. 9 will be described with reference to the diagram of FIG. In FIG. 10, (a) is a welding voltage,
(B) is a short-circuit detection signal Sh, (c) is an output signal of the off-delay timer TM1, and (d) is an on-delay timer TM.
2, the output signal of (e) is the output of AND gate AND1,
(F) is a diagram showing each change of the welding current over time. In FIG. 9 and FIG. 10, when a short circuit occurs, the output signal of the off-delay timer TM1 becomes high level immediately, but the on-delay timer TM
No. 2 has its output inverted to a high level after the time set by the time setting unit ADJ42. For this reason, after the occurrence of the short circuit, the AND gate AND1 goes to the high level after the time limit of the on-delay timer TM2 ends, and the changeover switch S31 is thereby switched from (1) to (2). As a result, the inductance of the electronic reactor EL33 is switched from a large value during the arc to a small value after the time limit of the on-delay timer TM2.
When the short-circuit state progresses, the transfer of the droplet and the melting of the wire progress, and the short-circuit is eliminated and an arc is generated, whereby the short-circuit detection signal Sh is inverted to a low level. Short circuit detection signal S
Even after h is inverted to low level, the off-delay timer T
Since the output of M1 outputs a high-level signal during the set time period, the output of the on-delay timer TM2 is also at high level, and the output of the AND gate AND1 that receives these outputs remains at high level. . For this reason,
The electronic reactor EL33 functions as a small inductance value from the time when the short circuit is eliminated to the time when the set time of the off-delay timer TM1 elapses.

【0033】ここで短絡周波数を調整するためには図9
のようにオフディレイタイマーTM1の設定時限を調整
するほかにオンディレイタイマーTM2の設定時限を調
整することによっても変えることが出来る。この場合、
時限を変化させることの効果はオフディレイタイマーT
M1の時限とオンディレイタイマーTM2の時限とでは
逆の効果を呈する。もちろん、短絡周波数を調整するた
めには、オフディレイタイマーTM1の時限とオンディ
レイタイマーTM2の時限とのいずれか一方を変化させ
ても両方を変化させてもよい。
In order to adjust the short circuit frequency, FIG.
In addition to adjusting the setting time period of the off-delay timer TM1 as described above, it can be changed by adjusting the setting time period of the on-delay timer TM2. in this case,
The effect of changing the time period is off-delay timer T
The time limit of M1 and the time limit of the on-delay timer TM2 have opposite effects. Of course, in order to adjust the short-circuit frequency, either one of the time limit of the off-delay timer TM1 and the time limit of the on-delay timer TM2 may be changed, or both may be changed.

【0034】図11は制御部CNT10の別の実施例を
示す接続図であり、目標とする短絡周波数を設定して、
フィードバック制御により、短絡周波数を目標値に保つ
ようにしたものである。図11において、FCN1は短
絡周波数制御部であり、図11のその他の要素は図6に
示した例と同機能のものに同符号を付して説明を省略す
る。
FIG. 11 is a connection diagram showing another embodiment of the control unit CNT10, in which a target short circuit frequency is set,
The feedback control keeps the short-circuit frequency at a target value. In FIG. 11, FCN1 is a short-circuit frequency control unit, and the other elements in FIG. 11 that have the same functions as those in the example shown in FIG.

【0035】図12は図11の短絡周波数制御部FCN
1の具体的な例を示す接続図であり、E61は直流電
源、ADJ61は短絡周波数設定器、VF61は入力電
圧に比例した周波数のパルス信号を発生するV/Fコン
バータ、PD61は位相比較器、LF61はローパスフ
ィルタ、VR61は電圧/抵抗コンバータであり機械式
のものであっても半導体によって構成されていてもよ
い。OP61は演算増幅器、R61は抵抗器である。図
12の短絡周波数制御部FCN1は直流電源E61と短
絡周波数設定器ADJ61とによって定められる短絡周
波数設定信号をV/FコンバータVF61によって設定
値に比例した周波数の信号とし、この信号と短絡検出信
号Sh の周波数とを位相比較器PD61によって比較し
てその差信号をローパスフィルタLF61によって電圧
信号に変換して出力電圧設定信号Vpとして出力すると
ともに電圧/抵抗コンバータVR61によって差信号に
応じた値の抵抗値に変換し、この電圧/抵抗コンバータ
VR61の抵抗値と抵抗器R61の抵抗値とによって演
算増幅器OP61の増幅率が決定され、微分回路DC3
1への入力側に設ける係数器K32のかわりとなる。
FIG. 12 shows the short circuit frequency control unit FCN of FIG.
1 is a connection diagram showing a specific example, E61 is a DC power supply, ADJ61 is a short-circuit frequency setting device, VF61 is a V / F converter that generates a pulse signal having a frequency proportional to the input voltage, PD61 is a phase comparator, LF61 is a low-pass filter, and VR61 is a voltage / resistance converter, which may be a mechanical type or a semiconductor. OP61 is an operational amplifier, and R61 is a resistor. The short-circuit frequency control unit FCN1 in FIG. 12 converts the short-circuit frequency setting signal determined by the DC power supply E61 and the short-circuit frequency setting unit ADJ61 into a signal having a frequency proportional to the set value by the V / F converter VF61, and this signal and the short-circuit detection signal Sh And a difference signal is converted into a voltage signal by a low-pass filter LF61 and output as an output voltage setting signal Vp, and a resistance value corresponding to the difference signal is output by a voltage / resistance converter VR61. The amplification factor of the operational amplifier OP61 is determined by the resistance value of the voltage / resistance converter VR61 and the resistance value of the resistor R61.
Instead of the coefficient unit K32 provided on the input side to 1.

【0036】図11の短絡周波数制御部FCN1はこれ
と図11のパルス幅制御回路及びこれらによって制御さ
れるインバータ回路とによってPLL回路を構成し、溶
接機の短絡周波数を目標の周波数に制御するものであ
る。図11の場合、短絡時の出力電圧と電子的リアクト
ルのインダクタンス値とをともに目標の短絡周波数との
差によって変化させて出力電流の立ち上がり速度とその
最高値とを変化させて短絡周波数を変えている。
The short-circuit frequency controller FCN1 shown in FIG. 11 constitutes a PLL circuit by this, the pulse width control circuit shown in FIG. 11, and the inverter circuit controlled by these circuits, and controls the short-circuit frequency of the welding machine to a target frequency. It is. In the case of FIG. 11, both the output voltage at the time of short circuit and the inductance value of the electronic reactor are changed by the difference between the target short circuit frequency, and the rising speed of the output current and its maximum value are changed to change the short circuit frequency. I have.

【0037】図13は、目標とする短絡周波数を設定し
て、フィードバック制御により、短絡周波数を目標値に
保つようにした別の実施例を示す接続図であり、FCN
2は短絡周波数制御部であり、図13のその他の要素は
図6に示した例と同機能のものに同符号を付して説明を
省略する。
FIG. 13 is a connection diagram showing another embodiment in which a target short circuit frequency is set and the short circuit frequency is maintained at a target value by feedback control.
Reference numeral 2 denotes a short-circuit frequency control unit. The other elements in FIG. 13 have the same functions as those in the example shown in FIG.

【0038】図14は図13の短絡周波数制御部FCN
2の具体的な例を示す接続図であり、図12の短絡周波
数制御部FCN1の演算増幅器OP61および抵抗器R
61にかえてオフディレイタイマTM3を追加したもの
である。オフディレイタイマーTM3は電圧/抵抗コン
バータVR61の抵抗値出力を時限設定用抵抗値として
遅延時間が設定される。図14のその他の要素は図11
の短絡周波数制御部FCN1と同機能のものに同符号を
付して説明を省略する。
FIG. 14 shows the short-circuit frequency control unit FCN of FIG.
12 is a connection diagram showing a specific example of the operational amplifier OP61 and the resistor R of the short-circuit frequency control unit FCN1 in FIG.
An off-delay timer TM3 is added in place of 61. The delay time of the off-delay timer TM3 is set using the resistance value output of the voltage / resistance converter VR61 as a time-limit setting resistance value. The other elements in FIG.
The same reference numerals are given to those having the same functions as those of the short-circuit frequency control unit FCN1 and description thereof is omitted.

【0039】図14の短絡周波数制御部FCN2は直流
電源E61と短絡周波数設定器ADJ61とによって定
められる短絡周波数設定信号をV/FコンバータVF6
1によって設定値に比例した周波数の信号とする。この
信号と短絡検出信号Sh の周波数とを位相比較器PD6
1によって比較してその差信号をローパスフィルタLF
61によって電圧信号に変換し、この信号の出力を電圧
/抵抗コンバータVR61によって抵抗値に変換し、こ
の抵抗値に応じてオフディレイタイマーTM3の時限を
決定する。このオフディレイタイマーTM3の出力信号
を切り替えスイッチS31および切り替えスイッチS4
1への切り替え指令信号Sh1とすることによって電子的
リアクトルEL35のインダクタンスの大きな値から小
さな値への、および出力電圧設定信号の低い値Vb から
高い値Vp への切り替えまたはその逆を行わせて短絡周
波数を目的値に一致させるように制御する。
The short-circuit frequency control unit FCN2 of FIG. 14 converts the short-circuit frequency setting signal determined by the DC power supply E61 and the short-circuit frequency setting unit ADJ61 into a V / F converter VF6.
A signal having a frequency proportional to the set value is set to 1. This signal is compared with the frequency of the short-circuit detection signal Sh by the phase comparator PD6.
1 and compares the difference signal with a low-pass filter LF.
The voltage is converted into a voltage signal by 61, the output of this signal is converted into a resistance value by a voltage / resistance converter VR61, and the time limit of the off-delay timer TM3 is determined according to the resistance value. The output signal of the off-delay timer TM3 is changed by a changeover switch S31 and a changeover switch S4.
By setting the switching command signal Sh1 to 1, the switching of the inductance of the electronic reactor EL35 from a large value to a small value and the switching of the output voltage setting signal from a low value Vb to a high value Vp, or vice versa, are short-circuited. Control is performed so that the frequency matches the target value.

【0040】したがって、図14の短絡周波数制御部F
CN2はこれと図13のパルス幅制御回路PWM31お
よびこれらによって制御されるインバータ回路とによっ
てPLL回路を構成し、短絡開始後の電子的リアクトル
のインダクタンスおよび電圧の各切り替え遅延時間をか
えることによって溶接機の短絡周波数を目標の周波数に
制御するものである。
Therefore, the short-circuit frequency control unit F shown in FIG.
CN2 and a pulse width control circuit PWM31 of FIG. 13 and an inverter circuit controlled by them constitute a PLL circuit, and the welding machine changes the inductance and voltage switching delay time of the electronic reactor after the start of the short circuit. Is controlled to a target frequency.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は上記の通りであるので、 (1) 従来不可能であったような大電流での短絡移行
式アーク溶接が安定に実現できる。 (2) 短絡移行式アーク溶接の特徴である全姿勢溶接
が大電流で実施できる。(2)短絡移行式アーク溶接で
あるから大電流で溶け込みの浅い溶接ができることにな
り、薄板の高速溶接が可能となる。 (3)短絡周波数の調整が容易であるので、好みのビー
ド外観が得やすい。等の多くの効果を有する。 (4)鋼以外の被溶接物にも短絡移行式アーク溶接方法
を実施することが可能となる。
The present invention is as described above. (1) A short-circuit transfer type arc welding with a large current, which was impossible in the past, can be stably realized. (2) All-position welding, which is a feature of short-circuit transfer type arc welding, can be performed with a large current. (2) Since short-circuit transfer type arc welding is used, welding with large current and shallow penetration can be performed, and high-speed welding of thin plates can be performed. (3) Since the adjustment of the short-circuit frequency is easy, a desired bead appearance is easily obtained. And many other effects. (4) The short-circuit transfer type arc welding method can be performed on an object to be welded other than steel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の溶接方法を実施する装置の形態を示す
接続図。
FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of an apparatus for performing a welding method according to the present invention.

【図2】図1の装置の出力制御部CNT10の具体的な
例を示接続図。
FIG. 2 is a connection diagram showing a specific example of an output control unit CNT10 of the apparatus in FIG.

【図3】図2の出力制御部CNT10を用いたときの図
1の装置の動作を説明するための線図。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the apparatus of FIG. 1 when the output control unit CNT10 of FIG. 2 is used.

【図4】図2出力制御部CNT10に用いる電子的リア
クトル回路の具体的な例を示す接続図。
FIG. 4 is a connection diagram showing a specific example of an electronic reactor circuit used in the output control unit CNT10.

【図5】図2出力制御部CNT10に用いる電子的リア
クトル回路の別の具体的な例を示す接続図。
FIG. 5 is a connection diagram showing another specific example of an electronic reactor circuit used in the output control unit CNT10.

【図6】図1の装置の出力制御部CNT10の別の具体
的な例を示接続図。
FIG. 6 is a connection diagram showing another specific example of the output control unit CNT10 of the apparatus of FIG.

【図7】図1の装置の出力制御部CNT10の別の具体
的な例を示接続図。
FIG. 7 is a connection diagram showing another specific example of the output control unit CNT10 of the apparatus of FIG.

【図8】図7の出力制御部CNT10を用いたときの図
1の装置の動作を説明するための線図。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the apparatus of FIG. 1 when the output control unit CNT10 of FIG. 7 is used.

【図9】図1の装置の出力制御部CNT10の別の具体
的な例を示接続図。
FIG. 9 is a connection diagram showing another specific example of the output control unit CNT10 of the apparatus of FIG.

【図10】図9の出力制御部CNT10を用いたときの
図1の装置の動作を説明するための線図。
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the apparatus in FIG. 1 when the output control unit CNT10 in FIG. 9 is used.

【図11】図1の装置の出力制御部CNT10の別の具
体的な例を示接続図。
FIG. 11 is a connection diagram showing another specific example of the output control unit CNT10 of the apparatus of FIG.

【図12】図11の短絡周波数制御部FCN1の具体的
な例を示す接続図。
FIG. 12 is a connection diagram showing a specific example of the short-circuit frequency control unit FCN1 in FIG. 11;

【図13】図1の装置の出力制御部CNT10の別の具
体的な例を示接続図。
FIG. 13 is a connection diagram showing another specific example of the output control unit CNT10 of the apparatus of FIG.

【図14】図13の短絡周波数制御部FCN2の具体的
な例を示接続図。
FIG. 14 is a connection diagram showing a specific example of the short-circuit frequency control unit FCN2 in FIG. 13;

【図15】従来技術の原理を示す接続図。FIG. 15 is a connection diagram showing the principle of the prior art.

【図16】図15の動作を説明するための線図。FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of FIG. 15;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶接用電源 10 溶接用電源 11 トーチ側ケーブル 12 被溶接物側ケーブル 14 アーク 15 被溶接物 16 チップ 17 ワイヤ 18 送給ローラ Vo 直流電圧源 R1 抵抗器 L1 リアクトル DR11ないしDR14 整流器 DR21ないしDR28 整流器 T11 インバータ用トランス C2 平滑用ンデンサ FET1ないしFET4 電界効果トランジスタ LDC 直流リアクトル VDT 電圧検出器 CT 電流検出器 CNT10 制御部 CNT21 ワイヤ送給制御部 CNT31 出力制御部 CMP31 比較器 TS1 起動指令用トーチスイッチ Ts 起動指令信号 DSH 短絡検出器 Sh 短絡検出信号 Vof 出力電圧のフィードバック信号 Vw ワイヤ送給装置への駆動信号 Vp 出力電圧設定値 Vb 出力電圧設定値 Iof 溶接電流検出信号 S31、S41 切り替えスイッチ ADJ21 ワイヤ送給速度設定器 ADJ31、ADJ32 出力電圧調整器 ADJ41 オフディレイタイマーの時限設定器 ADJ42 オンディレイタイマーの時限設定器 ADJ61 短絡周波数設定器 E21 直流電源 E31、E32 直流電源 E61 直流電源 ADD31 加算器 AND1 アンドゲート DC31 微分回路 K31、K32 係数器 k1 、k2 係数 EL1ないしEL35 電子的リアクトル回路 OP31ないしOP34、OP61 演算増幅器 C31 コンデンサ R31ないしR36、R61 抵抗器 FCN1、FCN2 短絡周波数制御部 VF61 V/Fコンバータ PD61 位相比較器 LF61 ローパスフィルタ VR61 電圧/抵抗コンバータ PWM31 パルス幅制御回路 TM1、TM3 オフディレイタイマー TM2 オンディレイタイマー Reference Signs List 1 welding power source 10 welding power source 11 torch side cable 12 workpiece side cable 14 arc 15 workpiece 16 chip 17 wire 18 feed roller Vo DC voltage source R1 resistor L1 reactor DR11 to DR14 rectifier DR21 to DR28 rectifier T11 Inverter transformer C2 Smoothing capacitor FET1 to FET4 Field effect transistor LDC DC reactor VDT Voltage detector CT Current detector CNT10 Control unit CNT21 Wire feed control unit CNT31 Output control unit CMP31 Comparator TS1 Start command torch switch Ts Start command signal DSH short circuit detector Sh short circuit detection signal Vof output voltage feedback signal Vw drive signal to wire feeder Vp output voltage set value Vb output voltage set value Iof welding current detection signal S 1, S41 changeover switch ADJ21 Wire feed speed setting device ADJ31, ADJ32 Output voltage adjuster ADJ41 Time setting device for off delay timer ADJ42 Time setting device for on delay timer ADJ61 Short circuit frequency setting device E21 DC power supply E31, E32 DC power supply E61 DC Power supply ADD31 Adder AND1 AND gate DC31 Differentiator K31, K32 Coefficient k1, k2 Coefficient EL1 to EL35 Electronic reactor OP43 to OP34, OP61 Operational amplifier C31 Capacitor R31 to R36, R61 Resistor FCN1, FCN2 Short circuit frequency control VF61 V / F converter PD61 Phase comparator LF61 Low-pass filter VR61 Voltage / resistance converter PWM31 Pulse width control circuit TM1, TM Off-delay timer TM2 on-delay timer

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子的リアクトル回路によって出力電流の
変化の時定数を調整する略定電圧特性の溶接電源を用い
て短絡とアークとを繰り返しながら行う短絡移行式アー
ク溶接において、前記溶接電源の電子的リアクトル回路
のインダクタンス値を短絡開始から短絡終了までの間は
その他の時間におけるよりも低いインダクタンス値とす
る短絡移行式アーク溶接方法。
In a short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in an output current is adjusted by an electronic reactor circuit, an electronic device of the welding power supply is used. A short-circuit transition type arc welding method in which the inductance value of a static reactor circuit is set to a lower inductance value from the start of a short circuit to the end of a short circuit than at other times.
【請求項2】電子的リアクトル回路によって出力電流の
変化の時定数を調整する略定電圧特性の溶接電源を用い
て短絡とアークとを繰り返しながら行う短絡移行式アー
ク溶接において、前記溶接電源の電子的リアクトル回路
のインダクタンス値を短絡開始時点から短絡終了後の一
定時間後までの間は他の時間におけるよりも低いインダ
クタンス値とする短絡移行式アーク溶接方法。
2. In short-circuit transition type arc welding in which a short circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power source having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in output current is adjusted by an electronic reactor circuit, an electronic device of the welding power source is used. A short-circuit transfer arc welding method in which the inductance value of a static reactor circuit is set to a lower inductance value from the start of a short circuit to a certain time after the end of the short circuit than at other times.
【請求項3】電子的リアクトル回路によって出力電流の
変化の時定数を調整する略定電圧特性の溶接電源を用い
て短絡とアークとを繰り返しながら行う短絡移行式アー
ク溶接において、前記溶接電源の電子的リアクトル回路
のインダクタンス値を短絡開始後の一定時間後から短絡
終了後の一定時間後までの間は他の時間におけるよりも
低いインダクタンス値とする短絡移行式アーク溶接方
法。
3. A short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in output current is adjusted by an electronic reactor circuit. A short-circuit transfer arc welding method in which the inductance value of a static reactor circuit is set to a lower inductance value from a certain time after the start of the short circuit to a certain time after the end of the short circuit than at other times.
【請求項4】電子的リアクトル回路によって出力電流の
変化の時定数を調整する略定電圧特性の溶接電源を用い
て短絡とアークとを繰り返しながら行う短絡移行式アー
ク溶接において、前記溶接電源の出力電圧を短絡開始時
点から短絡終了までの時間は他の時間におけるよりも高
い出力電圧とするとともに前記溶接電源の電子的リアク
トル回路のインダクタンス値を短絡開始から短絡終了ま
での間はその他の時間におけるよりも低いインダクタン
ス値とする短絡移行式アーク溶接方法。
4. In a short-circuit transition type arc welding in which a short circuit and an arc are repeatedly performed by using a substantially constant voltage characteristic welding power source for adjusting a time constant of a change of an output current by an electronic reactor circuit, an output of the welding power source is provided. The voltage from the start of the short circuit to the end of the short circuit is set to a higher output voltage than at other times, and the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is changed from the start of the short circuit to the end of the short circuit as compared with the other times. Short-circuit transfer type arc welding method with low inductance value.
【請求項5】電子的リアクトル回路によって出力電流の
変化の時定数を調整する略定電圧特性の溶接電源を用い
て短絡とアークとを繰り返しながら行う短絡移行式アー
ク溶接において、前記溶接電源の出力電圧を短絡開始時
点から短絡終了後の一定時間後までの間は他の時間にお
けるよりも高い出力電圧とするとともに前記溶接電源の
電子的リアクトル回路のインダクタンス値を短絡開始時
点から短絡終了後の一定時間後までの間は他の時間にお
けるよりも低いインダクタンス値とする短絡移行式アー
ク溶接方法。
5. A short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power source having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in an output current is adjusted by an electronic reactor circuit. The voltage is set to a higher output voltage than at other times during the period from the start of the short circuit to a certain time after the end of the short circuit, and the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is set to be constant after the short circuit from the start of the short circuit. A short-circuit transfer type arc welding method in which the inductance value is lower until after the time than at other times.
【請求項6】電子的リアクトル回路によって出力電流の
変化の時定数を調整する略定電圧特性の溶接電源を用い
て短絡とアークとを繰り返しながら行う短絡移行式アー
ク溶接において、前記溶接電源の出力電圧を短絡開始後
の時間一定後から短絡終了後の一定時間後までの間は他
の時間におけるよりも高い出力電圧とするとともに前記
溶接電源の電子的リアクトル回路のインダクタンス値を
短絡開始後の時間一定後から短絡終了後の一定時間後ま
での間は他の時間におけるよりも低いインダクタンス値
とする短絡移行式アーク溶接方法。
6. A short-circuit transition type arc welding in which a short-circuit and an arc are repeatedly performed by using a welding power supply having a substantially constant voltage characteristic in which a time constant of a change in an output current is adjusted by an electronic reactor circuit. The voltage is set to a higher output voltage than at other times during a period from a fixed time after the start of the short circuit to a fixed time after the end of the short circuit, and the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is set to the time after the start of the short circuit. A short-circuit transition type arc welding method in which an inductance value is lower than that at other times from a certain time to a certain time after the end of the short circuit.
【請求項7】前記アーク発生と短絡発生との繰り返し周
波数を検出し、検出した繰り返し周波数と基準周波数と
の差に応じて前記一定時間を決定する請求項2、請求項
3、請求項5、請求項6のいずれかに記載の短絡移行式
アーク溶接方法。
7. The repetition frequency of the arc generation and the short-circuit generation is detected, and the predetermined time is determined according to a difference between the detected repetition frequency and a reference frequency. A short-circuit transfer type arc welding method according to claim 6.
【請求項8】前記アーク発生と短絡発生との繰り返し周
波数を検出し、検出した繰り返し周波数と基準周波数と
の差に応じて前記溶接電源の電子的リアクトル回路のイ
ンダクタンス値を低くする期間におけるインダクタンス
値を決定する請求項1ないし7のいずれかに記載の短絡
移行式アーク溶接方法。
8. An inductance value during a period in which the repetition frequency of the arc generation and the short circuit generation is detected, and the inductance value of the electronic reactor circuit of the welding power source is reduced according to a difference between the detected repetition frequency and a reference frequency. The short-circuit transfer type arc welding method according to any one of claims 1 to 7, wherein
【請求項9】前記アーク発生と短絡発生との繰り返し周
波数を検出し、検出した繰り返し周波数と基準周波数と
の差に応じて前記溶接電源の出力電圧を高くする期間に
おける出力電圧を決定する請求項4ないし6のいずれか
に記載の短絡移行式アーク溶接方法。
9. A method for detecting a repetition frequency of the arc generation and the short circuit generation, and determining an output voltage in a period during which the output voltage of the welding power supply is increased according to a difference between the detected repetition frequency and a reference frequency. 7. The short-circuit transfer type arc welding method according to any one of 4 to 6.
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