JP2003340574A - Control method for output voltage of welding power source device - Google Patents

Control method for output voltage of welding power source device

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JP2003340574A
JP2003340574A JP2002154387A JP2002154387A JP2003340574A JP 2003340574 A JP2003340574 A JP 2003340574A JP 2002154387 A JP2002154387 A JP 2002154387A JP 2002154387 A JP2002154387 A JP 2002154387A JP 2003340574 A JP2003340574 A JP 2003340574A
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welding
voltage
current
electrode
period
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Kogun Do
紅軍 仝
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Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method for output voltage of a welding power source device capable of setting an appropriate initial voltage setting value corresponding to the setting value of an EN ratio to adjust the arc voltage and the arc length immediately after arc start to an appropriate value, in AC pulse arc welding. <P>SOLUTION: In the AC pulse arc welding for welding by changing at least either a negative electric current of electrode or a negative term of electrode according to the setting value of the EN ratio, a previously set initial voltage setting value is made to be a setting voltage at the time of arc start, then, the setting voltage is corrected in every control cycle after the arc start, so that the detected value of a short circuit frequency between a welding wire and an object to be welded during welding can be substantially equal to the setting value of a predetermined short circuit frequency, thereby controlling the output voltage of the welding power source device. The function between the setting value of the EN ratio and the initial voltage setting value is previously set, and the initial voltage setting value corresponding to the setting value of the EN ratio is set according to the function to control the output. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接ロボットを使
用する交流パルスアーク溶接において、溶接中の溶接ワ
イヤと被溶接物との短絡回数の検出値と予め定められた
短絡回数設定値とが略等しくなるように制御周期毎に溶
接電源装置の出力電圧を制御する出力電圧制御方法の改
良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to AC pulse arc welding using a welding robot, in which the detected value of the number of short circuits between the welding wire being welded and the object to be welded and the predetermined set value of the number of short circuits are substantially the same. The present invention relates to an improvement in an output voltage control method for controlling an output voltage of a welding power supply device for each control cycle so that the output voltage is equalized.

【0002】[0002]

【従来の技術】消耗電極ガスシールドアーク溶接では、
溶接電源装置の出力電圧を制御することによって、溶接
品質に重大な影響を及ぼすアーク長を適正値に維持して
いる。このように出力電圧を制御する理由は、アーク長
を直接検出することは困難であるので、アーク長と略比
例関係にある出力電圧を制御することによって、間接的
にアーク長を制御するためである。しかし、被溶接物が
アルミニウム又はその合金(以下、アルミニウム合金等
という)であるときは、後述するように、クリ−ニング
作用の影響によってアーク長と出力電圧とが比例関係に
ない場合があるために、出力電圧の制御によってアーク
長を適正値に維持することができない場合がある。この
問題を解決するために、従来、アルミニウム合金等の溶
接において、アーク長と反比例の関係にある溶接ワイヤ
と被溶接物との短絡回数を利用して、短絡回数が目標値
と等しくなるように出力電圧を制御することによって、
アーク長を適正値に維持する出力電圧制御方法が提案さ
れている。以下、まず従来技術1として、上述した通常
の出力電圧制御方法について説明した後に、従来技術2
として、上述した短絡回数による出力電圧制御方法につ
いて説明する。
2. Description of the Related Art In consumable electrode gas shielded arc welding,
By controlling the output voltage of the welding power source, the arc length, which has a significant influence on the welding quality, is maintained at an appropriate value. The reason for controlling the output voltage in this way is that it is difficult to directly detect the arc length, so that the arc length is indirectly controlled by controlling the output voltage that is in a substantially proportional relationship with the arc length. is there. However, when the object to be welded is aluminum or its alloy (hereinafter referred to as aluminum alloy etc.), the arc length and the output voltage may not be in a proportional relationship due to the effect of the cleaning action, as described later. Moreover, there are cases where the arc length cannot be maintained at an appropriate value by controlling the output voltage. In order to solve this problem, conventionally, in the welding of aluminum alloys, etc., the number of short circuits between the welding wire and the workpiece to be welded, which is in inverse proportion to the arc length, is used so that the number of short circuits becomes equal to the target value. By controlling the output voltage,
An output voltage control method that maintains the arc length at an appropriate value has been proposed. In the following, first, as the conventional technique 1, the above-described normal output voltage control method is described, and then the conventional technique 2 is described.
The output voltage control method based on the number of short circuits described above will be described.

【0003】[従来技術1]図1は、溶接ロボットを使
用して消耗電極ガスシールドアーク溶接を行うための溶
接装置の構成図である。以下、同図を参照して説明す
る。溶接作業者は、ティーチペンダント9を使用して、
後述するロボット制御装置8に対してワイヤ送給速度、
出力電圧、溶接速度等の溶接条件Wsを設定する。ロボ
ット制御装置8は、後述するマニュピュレータ7の動作
制御を行う動作制御信号Msを出力すると共に、上記の
ティーチペンダント9によって設定されたワイヤ送給速
度設定信号、電圧設定信号及び出力開始信号等から形成
されるインターフェース信号Ifを後述する溶接電源装
置6へ送信する。マニュピュレータ7は、ワイヤ送給モ
ータWM及び溶接トーチ4を搭載して、上記の動作制御
信号Msに従って溶接トーチ4の先端位置(TCP)を
予め教示された動作軌跡に沿って移動させる。溶接ワイ
ヤ1は、上記のワイヤ送給モータWMによって上記の溶
接トーチ4を通って送給される。
[Prior Art 1] FIG. 1 is a block diagram of a welding apparatus for performing consumable electrode gas shielded arc welding using a welding robot. Hereinafter, description will be given with reference to FIG. The welder uses the teach pendant 9
Wire feeding speed to a robot controller 8 described later,
Welding conditions Ws such as output voltage and welding speed are set. The robot controller 8 outputs an operation control signal Ms for controlling the operation of the manipulator 7 described later, and from the wire feed speed setting signal, the voltage setting signal, the output start signal, etc. set by the teach pendant 9 described above. The formed interface signal If is transmitted to the welding power source device 6 described later. The manipulator 7 is equipped with the wire feed motor WM and the welding torch 4, and moves the tip position (TCP) of the welding torch 4 along a pre-teached motion locus according to the motion control signal Ms. The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by the wire feeding motor WM.

【0004】溶接電源装置6は、上記のインターフェー
ス信号Ifを受信して、それに含まれる電圧設定信号に
相当する出力電圧Voを出力する。その結果、溶接ワイ
ヤ1と被溶接物2との間にアーク3が発生して出力電流
Ioが通電される。また、溶接電源装置6は、送給制御
信号Fcを出力して、上記のワイヤ送給モータWMを制
御する。
The welding power source device 6 receives the interface signal If and outputs an output voltage Vo corresponding to a voltage setting signal included therein. As a result, the arc 3 is generated between the welding wire 1 and the work piece 2 and the output current Io is conducted. Further, the welding power source device 6 outputs the feed control signal Fc to control the wire feed motor WM.

【0005】以下の説明においては、消耗電極ガスシー
ルドアーク溶接法の一例として、アルミニウム合金等の
溶接に多く使用される交流パルスアーク溶接法について
説明する。図2は、交流パルスアーク溶接の電流・電圧
波形図である。同図(A)は出力電流Ioの時間変化を
示し、同図(B)は出力電圧Voの時間変化を示し、同
図(C1)〜(C4)は各時刻におけるアーク発生状態
を示す。同図において、ENとは、出力電流Ioを被溶
接物側から溶接ワイヤ方向に通電する電極マイナス極性
を示し、EPとは、出力電流Ioを溶接ワイヤ側から被
溶接物方向に通電する電極プラス極性を示す。以下、同
図を参照して説明する。
In the following description, as an example of the consumable electrode gas shield arc welding method, an AC pulse arc welding method which is often used for welding aluminum alloys and the like will be described. FIG. 2 is a current / voltage waveform diagram of AC pulse arc welding. The same figure (A) shows the time change of the output current Io, the same figure (B) shows the time change of the output voltage Vo, and the same figure (C1)-(C4) shows the arc generation state at each time. In the figure, EN represents the negative polarity of the electrode that carries the output current Io from the work piece side in the welding wire direction, and EP represents the positive electrode that carries the output current Io from the welding wire side in the work piece direction. Shows polarity. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【0006】 時刻t1〜t2の期間(ピーク期間T
p) 同図(A)に示すように、電極プラス極性EPで、予め
定められたピーク期間Tpの間は、予め定められたピー
ク電流Ipが通電される。通常、このピーク期間Tp及
びピーク電流Ipの値は、溶接ワイヤをアーク熱によっ
て1パルス1溶滴移行させるように設定される。その値
は、ピーク期間Tpでは1〜3[ms]程度であり、ピー
ク電流Ipでは300〜550[A]程度である。ま
た、同図(B)に示すように、上記のピーク電流Ipの
通電に対応したピーク電圧Vpが、溶接ワイヤ(+)と
被溶接物(−)との間に印加される。
A period from time t1 to t2 (peak period T
p) As shown in (A) of the same figure, with the electrode plus polarity EP, a predetermined peak current Ip is conducted during a predetermined peak period Tp. Normally, the values of the peak period Tp and the peak current Ip are set so that the welding wire is transferred by one pulse per droplet by arc heat. The value is about 1 to 3 [ms] in the peak period Tp, and about 300 to 550 [A] in the peak current Ip. Further, as shown in FIG. 3B, the peak voltage Vp corresponding to the energization of the peak current Ip is applied between the welding wire (+) and the object to be welded (-).

【0007】 時刻t2〜t3の期間(電極マイナス
期間Ten) 時刻t2において、電極プラス極性EPから電極マイナ
ス極性ENへ切り換わると、同図(A)に示すように、
予め定められた電極マイナス期間Tenの間は予め定めら
れた電極マイナス電流Ienが通電される。通常、この電
極マイナス期間Ten及び電極マイナス電流Ienの値は、
被溶接物の材質、板厚、形状等に応じて溶滴移行をさせ
ない範囲内で適正値に設定される。その値は、電極マイ
ナス期間Tenでは1〜10[ms]程度であり、電極マイ
ナス電流Ienでは30〜120[A]程度である。ま
た、同図(B)に示すように、上記の電極マイナス電流
Ienの通電に対応した電極マイナス電圧Venが、溶接ワ
イヤ(−)と被溶接物(+)との間に印加される。
Period between Times t2 and t3 (Electrode Minus Period Ten) At time t2, when the electrode positive polarity EP is switched to the electrode negative polarity EN, as shown in FIG.
A predetermined electrode negative current Ien is applied during a predetermined electrode negative period Ten. Usually, the values of the electrode minus period Ten and the electrode minus current Ien are
Depending on the material, plate thickness, shape, etc. of the object to be welded, it is set to an appropriate value within the range in which droplet transfer does not occur. The value is about 1 to 10 [ms] in the electrode minus period Ten, and about 30 to 120 [A] in the electrode minus current Ien. Further, as shown in FIG. 7B, the electrode negative voltage Ven corresponding to the energization of the electrode negative current Ien is applied between the welding wire (−) and the object to be welded (+).

【0008】 時刻t3〜t4の期間(ベース期間T
b) 時刻t3において、再び電極マイナス極性ENから電極
プラス極性EPへ切り換わると、同図(A)に示すよう
に、ベース期間Tbの間は溶滴移行をさせない範囲内
(20〜70[A]程度)で、予め定められたベース電
流Ibが通電される。また、同図(B)に示すように、
上記のベース電流Ibの通電に対応したベース電圧Vb
が、溶接ワイヤ(+)と被溶接物(−)との間に印加さ
れる。上記のベース期間Tbは、以下に示す変調制御に
よって自動的に定まる。すなわち、同図(B)に示すよ
うに、ベース期間Tbの終了時点(時刻t4)は、電極
プラス極性EP期間中の出力電圧Voと予め定められた
電圧設定値Vsとの誤差の積分値Ivが、0[V]にな
った時点となる。同図の場合、電極プラス極性EP期間
の出力電圧Voには、前述したピーク期間Tp中のピー
ク電圧Vpとベース期間Tb中のベース電圧Vbとを含
んでいる。したがって、ピーク期間Tp中のピーク電圧
値Vpと上記の電圧設定値Vsとの誤差の積分値Iv1=
∫(Vp−Vs)dtと、ベース期間Tb中のベース電
圧値Vbと上記の電圧設定値Vsとの誤差の積分値Iv2
=∫(Vb−Vs)dtとの加算値が0[V]となるよ
うに、次式によってベース期間Tbの終了時点(時刻t
4)が決まる。 Iv=∫(Vp−Vs)dt+∫(Vb−Vs)dt=0・・・(1)式 時刻t4以降は、上記の〜項の動作を1周期として
繰り返して溶接が行われる。
A period from time t3 to t4 (base period T
b) At time t3, when the electrode minus polarity EN is switched again to the electrode plus polarity EP, as shown in FIG. 7A, within the range in which droplets are not transferred during the base period Tb (20 to 70 [A ]), A predetermined base current Ib is energized. Further, as shown in FIG.
The base voltage Vb corresponding to the energization of the above base current Ib
Is applied between the welding wire (+) and the object to be welded (-). The base period Tb is automatically determined by the modulation control shown below. That is, as shown in FIG. 7B, at the end point (time t4) of the base period Tb, the integrated value Iv of the error between the output voltage Vo during the electrode plus polarity EP period and the predetermined voltage setting value Vs. However, it is the time when it becomes 0 [V]. In the case of the figure, the output voltage Vo in the electrode plus polarity EP period includes the peak voltage Vp in the peak period Tp and the base voltage Vb in the base period Tb described above. Therefore, the integrated value Iv1 of the error between the peak voltage value Vp during the peak period Tp and the above voltage setting value Vs =
∫ (Vp-Vs) dt, the integral value Iv2 of the error between the base voltage value Vb during the base period Tb and the above voltage setting value Vs.
= ∫ (Vb-Vs) dt, the end time of the base period Tb (time t
4) is decided. Iv = ∫ (Vp−Vs) dt + ∫ (Vb−Vs) dt = 0 (1) Expression After time t4, the operations of the above items 1 to 4 are repeated as one cycle to perform welding.

【0009】 上述した各期間におけるアーク発生状
態 同図(C1)に示すように、上記項のピーク期間Tp
中は、大電流値のピーク電流Ipの通電によって、溶接
ワイヤ1の先端部の溶融が促進して、溶滴1aが大きく
成長する。このときのアーク3の陰極点は、クリーニン
グ作用によって酸化皮膜が除去されていない被溶接物2
の表面上に形成される。次に、同図(C2)に示すよう
に、上記項のピーク期間Tpの後半になると、ピーク
電流Ipの通電によるピンチ力によって溶滴1aの上部
にくびれが生じる。
Arc Generation State in Each Period As described above, as shown in (C1) of FIG.
The inside of the welding wire 1 is promoted to be melted by energization of the peak current Ip having a large current value, and the droplet 1a grows large. At this time, the cathode spot of the arc 3 is the work piece 2 whose oxide film has not been removed by the cleaning action.
Formed on the surface of. Next, as shown in (C2) of the same figure, in the latter half of the peak period Tp in the above item, the pinch force due to the conduction of the peak current Ip causes a constriction in the upper portion of the droplet 1a.

【0010】さらに、同図(C3)に示すように、上記
項のピーク期間Tpが終了して、電極プラス極性EP
から電極マイナス極性ENへ切り換わる時刻t2直後に
おいて、溶滴1aが、溶接ワイヤ1から離脱して被溶接
物2へ移行する。この溶滴移行の直前に、溶滴1aと被
溶接物2とが接触して、溶接ワイヤ1と被溶接物2との
短絡が発生することがある。この短絡が発生する頻度
(単位時間当たりの短絡回数)は、溶接ワイヤ1の先端
と被溶接物2との最短距離(アーク長)が短い程多くな
り、長い程少なくなり、両者は反比例の関係にある。さ
らに、同図(C4)に示すように、上記項の電極マイ
ナス期間Ten中は、電極マイナス電流Ienの通電によっ
て溶滴が徐々に成長する。このときのアーク3の陰極点
は、溶滴全体及び溶接ワイヤ1の下部の非溶融部を高速
に移動しながら形成されるために、アーク3は、溶滴及
び溶接ワイヤ1の下部の全体から発生する。上述した同
図(C1)〜(C4)に示すように、溶滴の形成、成長
及び移行の各プロセスを繰り返して溶接が行われる。
Further, as shown in (C3) of the figure, the peak period Tp of the above term ends, and the electrode plus polarity EP
Immediately after the time t2 when the electrode is switched to the electrode minus polarity EN, the droplet 1a is separated from the welding wire 1 and is transferred to the welded object 2. Immediately before this droplet transfer, the droplet 1a and the workpiece 2 may come into contact with each other, causing a short circuit between the welding wire 1 and the workpiece 2. The frequency of occurrence of this short circuit (the number of short circuits per unit time) increases as the shortest distance (arc length) between the tip of the welding wire 1 and the work piece 2 decreases, and decreases as it increases. It is in. Further, as shown in (C4) of the figure, during the electrode minus period Ten of the above item, the droplet gradually grows by the energization of the electrode minus current Ien. Since the cathode spot of the arc 3 at this time is formed while moving at high speed in the entire droplet and the lower unmelted portion of the welding wire 1, the arc 3 is formed from the droplet and the entire lower portion of the welding wire 1. Occur. As shown in the above figures (C1) to (C4), welding is performed by repeating the processes of forming, growing, and transferring droplets.

【0011】図3は、上述した交流パルスアーク溶接を
実施するための溶接電源装置のブロック図である。以
下、同図を参照して各回路ブロックについて説明する。
商用電源ACは、溶接電源装置の入力電源であり、通常
は3相200/220[V]が使用される。出力制御回
路INVは、内部回路の図示を省略しているが、上記の
商用電源ACを整流する1次側整流回路と、整流された
リップルのある電圧を平滑する平滑回路と、平滑された
直流電圧を高周波交流に変換するインバータ回路と、こ
のインバータ回路を形成する複数組のパワートランジス
タのドライブ回路と、後述する電流誤差増幅信号Eiに
従って上記のインバータ回路のPWM制御を行うPWM
制御回路とから形成される。
FIG. 3 is a block diagram of a welding power supply device for carrying out the above-mentioned AC pulse arc welding. Hereinafter, each circuit block will be described with reference to FIG.
The commercial power source AC is an input power source for the welding power source device, and normally three-phase 200/220 [V] is used. The output control circuit INV, whose internal circuit is not shown, has a primary side rectifying circuit for rectifying the commercial power source AC, a smoothing circuit for smoothing the rectified rippled voltage, and a smoothed direct current. An inverter circuit that converts a voltage into a high-frequency alternating current, a drive circuit of a plurality of sets of power transistors that form the inverter circuit, and a PWM that performs PWM control of the inverter circuit according to a current error amplification signal Ei described later.
And a control circuit.

【0012】高周波変圧器INTは、上記の高周波交流
をアーク負荷に適した電圧値に降圧する。2次側整流器
D2a〜D2dは、降圧された高周波交流を直流に整流す
る。極性切換ドライブ回路DRは、後述する電極マイナ
ス期間信号Tenが入力されている(Highレベル)と
きは、電極マイナス極性ドライブ信号Ndrを出力(Hi
ghレベル)し、入力されていない(Lowレベル)と
きは、電極プラス極性ドライブ信号Pdrを出力(Hig
hレベル)する。したがって、電極マイナス極性ドライ
ブ信号Ndrが出力されているときは、電極プラス極性ド
ライブ信号Pdrは出力されず、反対に電極マイナス極性
ドライブ信号Ndrが出力されていないときは、電極プラ
ス極性ドライブ信号Pdrが出力されるという、互いに論
理的に反転した関係にある。電極プラス極性トランジス
タPTRは、上記の電極プラス極性ドライブ信号Pdが
出力されているときに導通状態になり、電極プラス極性
期間となる。また、電極マイナス極性トランジスタNT
Rは、上記の電極マイナス極性ドライブ信号Ndrが出力
されているときに導通状態になり、電極マイナス極性期
間となる。
The high frequency transformer INT steps down the high frequency alternating current to a voltage value suitable for an arc load. The secondary side rectifiers D2a to D2d rectify the stepped down high frequency alternating current into direct current. The polarity switching drive circuit DR outputs an electrode minus polarity drive signal Ndr (Hi when an electrode minus period signal Ten described later is input (High level).
GH level) and no signal is input (Low level), the electrode plus polarity drive signal Pdr is output (High level).
h level). Therefore, when the electrode minus polarity drive signal Ndr is output, the electrode plus polarity drive signal Pdr is not output, and conversely, when the electrode minus polarity drive signal Ndr is not output, the electrode plus polarity drive signal Pdr is Outputs are logically inverted from each other. The electrode positive polarity transistor PTR becomes conductive when the electrode positive polarity drive signal Pd is output, and the electrode positive polarity period is started. Also, the electrode minus polarity transistor NT
R becomes conductive when the above-mentioned electrode minus polarity drive signal Ndr is being output, and is in the electrode minus polarity period.

【0013】上記の極性切換ドライブ回路DR、電極プ
ラス極性トランジスタPTR及び電極マイナス極性トラ
ンジスタNTRによって極性切換回路SWPが形成され
る。この極性切換回路SWPは、電極マイナス期間信号
Tenが入力されている(Highレベル)ときは、電源
装置の直流出力(2次側整流器D2a〜D2dの出力)を電
極マイナス極性に切り換え、入力されていない(Low
レベル)ときは、電源装置の直流出力を電極プラス極性
に切り換える。
A polarity switching circuit SWP is formed by the polarity switching drive circuit DR, the electrode plus polarity transistor PTR and the electrode minus polarity transistor NTR. The polarity switching circuit SWP switches the DC output (outputs of the secondary side rectifiers D2a to D2d) of the power supply device to the electrode negative polarity when the electrode negative period signal Ten is input (High level) and is input. Not (Low
Level), the DC output of the power supply device is switched to the positive electrode polarity.

【0014】リアクトルWLは、上記の電極プラス極性
トランジスタPTR又は電極マイナス極性トランジスタ
NTRに通電されるリップルのある出力を平滑してアー
ク3に供給する。図2で前述した電極プラス極性期間中
のピーク電流Ip及びベース電流Ibは、D2a又はD2b
→PTR→WL→溶接ワイヤ1→被溶接物2の経路で通
電される。また、電極マイナス極性期間中の電極マイナ
ス電流Ienは、被溶接物2→溶接ワイヤ1→WL→NT
R→D2c又はD2dの経路で通電される。
The reactor WL smoothes the rippled output that is supplied to the electrode positive polarity transistor PTR or the electrode negative polarity transistor NTR and supplies it to the arc 3. The peak current Ip and the base current Ib during the electrode plus polarity period described above with reference to FIG. 2 are D2a or D2b.
→ PTR → WL → welding wire 1 → welding object 2 is energized in the route. Further, the electrode minus current Ien during the electrode minus polarity period is as follows: Workpiece 2 → Welding wire 1 → WL → NT
Electricity is energized through the route of R → D2c or D2d.

【0015】溶接ワイヤ1は、ワイヤ送給装置の送給ロ
ール5aによって溶接トーチ4を通って送給されると共
に、溶接トーチ4の先端部のコンタクトチップから給電
されて、被溶接物2との間にアーク3が発生する。
The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by the feeding roll 5a of the wire feeding device, and is fed from the contact tip at the tip of the welding torch 4 to be welded to the object 2 to be welded. An arc 3 is generated between them.

【0016】ピーク期間タイマ回路TPは、後述するリ
セット信号Cpが入力(Highレベル)されると、予
め定められた一定期間Highレベルとなるピーク期間
信号Tpを出力する。電極マイナス期間タイマ回路TE
Nは、上記のピーク期間信号TpがHighレベルから
Lowレベルへ変化すると、予め定められた一定期間H
ighレベルとなる電極マイナス期間信号Tenを出力す
る。
The peak period timer circuit TP outputs a peak period signal Tp which is at a high level for a predetermined fixed period when a reset signal Cp (described later) is input (high level). Electrode minus period timer circuit TE
When the peak period signal Tp changes from the High level to the Low level, N is H for a predetermined fixed period.
The electrode minus period signal Ten that is at the high level is output.

【0017】電圧検出回路VDは、出力電圧Voを検出
して、電圧検出信号Vdを出力する。図1の説明の項で
前述したように、ティーチペンダント9によって設定さ
れた後に、ロボット制御装置8からインターフェース信
号Ifの一部として送信された電圧設定信号Vsは、電
極プラス極性期間中の電圧(図2で前述したピーク電圧
Vp及びベース電圧Vb)の平均値の目標値となる。電
圧誤差回路EVは、上記の(電圧検出信号Vd−電圧設
定信号Vs)の誤差演算を行い、電圧誤差信号Evを出
力する。積分回路IVは、前述した電極マイナス期間信
号Tenが入力されていない(Lowレベル)ときには、
上記の電圧誤差信号Evを積分して、積分値信号Ivを
出力する。上記において、電極マイナス期間信号Tenが
入力されていないときとは、電極プラス極性期間のとき
である。したがって、上記の積分回路IVは、前述した
(1)式で示すIv=∫(Vd−Vs)dt=∫(Vp
−Vs)dt+∫(Vb−Vs)dtの積分を行ってい
る。比較回路CPは、上記の積分値信号Ivが0[V]
になったときに短時間Highレベルとなるリセット信
号Cpを出力する。このリセット信号Cpは、前述した
ピーク期間タイマ回路TPに入力されて、ピーク期間信
号Tpの出力開始のトリガ信号となる。
The voltage detection circuit VD detects the output voltage Vo and outputs a voltage detection signal Vd. As described above in the description of FIG. 1, the voltage setting signal Vs transmitted from the robot controller 8 as a part of the interface signal If after being set by the teach pendant 9 is the voltage during the electrode plus polarity period ( It becomes the target value of the average value of the peak voltage Vp and the base voltage Vb) described above with reference to FIG. The voltage error circuit EV performs the above error calculation of (voltage detection signal Vd-voltage setting signal Vs) and outputs a voltage error signal Ev. The integrating circuit IV, when the electrode minus period signal Ten described above is not input (Low level),
The above voltage error signal Ev is integrated to output an integrated value signal Iv. In the above description, when the electrode minus period signal Ten is not input is during the electrode plus polarity period. Therefore, the integration circuit IV described above has Iv = ∫ (Vd−Vs) dt = ∫ (Vp shown in the above-mentioned equation (1).
The integration of −Vs) dt + ∫ (Vb−Vs) dt is performed. In the comparison circuit CP, the integrated value signal Iv is 0 [V].
Then, the reset signal Cp that becomes High level for a short time is output. The reset signal Cp is input to the above-described peak period timer circuit TP and becomes a trigger signal for starting the output of the peak period signal Tp.

【0018】上述した電圧誤差回路EV、積分回路IV
及び比較回路CPによって変調回路MCが形成され、前
述した(1)式に相当する以下の処理を行う。すなわ
ち、変調回路MCは、ピーク期間信号Tpの出力開始時
点からの電極プラス極性期間の電圧検出信号Vdと電圧
設定信号Vsとの誤差の積分値Ivが0[V]になった
ときに、ピーク期間タイマ回路TPが再び出力を開始す
るトリガ信号となるリセット信号Cpを出力する。
The voltage error circuit EV and the integration circuit IV described above
Then, the modulation circuit MC is formed by the comparison circuit CP and performs the following processing corresponding to the above-mentioned expression (1). That is, the modulation circuit MC peaks when the integrated value Iv of the error between the voltage detection signal Vd and the voltage setting signal Vs in the electrode plus polarity period from the output start time of the peak period signal Tp becomes 0 [V]. The period timer circuit TP outputs a reset signal Cp which is a trigger signal for starting output again.

【0019】ピーク電流設定回路IPは、溶滴移行をさ
せる値に予め定められたピーク電流設定信号Ipを出力
する。電極マイナス電流設定回路IENは、溶滴移行を
させない値に予め定められた電極マイナス電流設定信号
Ienを出力する。ベース電流設定回路IBは、溶滴移行
をさせない値に予め定められたベース電流設定信号Ib
を出力する。ピーク期間切換回路SPは、前述したピー
ク期間信号Tpが入力されている(Highレベル)と
きはa側に切り換って上記のピーク電流設定信号Ipを
電流制御設定信号Iscとして出力し、入力されていない
(Lowレベル)ときはb側に切り換って後述する切換
設定信号Seを電流制御設定信号Iscとして出力する。
電極マイナス期間切換回路SEは、前述した電極マイナ
ス期間信号Tenが入力されている(Highレベル)と
きはa側に切り換わり、上記の電極マイナス電流設定信
号Ienを切換設定信号Seとして出力し、入力されてい
ない(Lowレベル)ときはb側に切り換わり、上記の
ベース電流設定信号Ibを切換設定信号Seとして出力
する。上記のピーク期間切換回路SP及び電極マイナス
期間切換回路SEによって電流制御設定回路ISCが形
成されて、その処理は以下のとおりである。すなわち、
電流制御設定回路ISCは、ピーク期間信号Tpが入力
されるとピーク電流設定信号Ipを、電極マイナス期間
信号Tenが入力されると電極マイナス電流設定信号Ien
を、上記両期間信号Tp及びTenがいずれも入力されて
いないときはベース電流設定信号Ibを、電流制御設定
信号Iscとして出力する。
The peak current setting circuit IP outputs a peak current setting signal Ip which has a predetermined value for causing droplet transfer. The electrode minus current setting circuit IEN outputs a predetermined electrode minus current setting signal Ien to a value that does not cause droplet transfer. The base current setting circuit IB has a base current setting signal Ib which is preset to a value that does not cause droplet transfer.
Is output. When the above-mentioned peak period signal Tp is input (High level), the peak period switching circuit SP switches to the a side and outputs the above peak current setting signal Ip as the current control setting signal Isc, which is input. If not (Low level), it switches to the b side and outputs the switching setting signal Se described later as the current control setting signal Isc.
The electrode minus period switching circuit SE switches to the side a when the electrode minus period signal Ten described above is input (High level), and outputs the electrode minus current setting signal Ien as the switching setting signal Se for input. When it is not turned on (Low level), it switches to the b side and outputs the base current setting signal Ib as the switching setting signal Se. A current control setting circuit ISC is formed by the peak period switching circuit SP and the electrode minus period switching circuit SE, and the processing is as follows. That is,
The current control setting circuit ISC receives the peak current setting signal Ip when the peak period signal Tp is input, and receives the electrode negative current setting signal Ien when the electrode negative period signal Ten is input.
When neither of the period signals Tp and Ten is input, the base current setting signal Ib is output as the current control setting signal Isc.

【0020】電流検出回路IDは、交流である出力電流
Ioを検出して、その値を絶対値に変換して電流検出信
号Idを出力する。電流誤差増幅回路EIは、上記の電
流検出信号Idと電流制御設定信号Iscとの誤差を増幅
して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。この電流誤差
増幅信号Eiに従って、前述した出力制御回路INVは
出力電流Ioの通電値を制御する。したがって、Isc=
Ipのときはピーク電流Ipが通電され、Isc=Ienの
ときは電極マイナス電流Ienが通電され、Isc=Ibの
ときはベース電流Ibが通電される。
The current detection circuit ID detects an alternating output current Io, converts the value into an absolute value, and outputs a current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies the error between the current detection signal Id and the current control setting signal Isc and outputs the current error amplification signal Ei. The output control circuit INV described above controls the energization value of the output current Io according to the current error amplified signal Ei. Therefore, Isc =
The peak current Ip is conducted when Ip, the electrode minus current Ien is conducted when Isc = Ien, and the base current Ib is conducted when Isc = Ib.

【0021】図4は、上述した従来技術1の溶接電源装
置6における各信号のタイミングチャートである。同図
(A)は出力電流Ioの時間変化を示し、同図(B)は
出力電圧Voの時間変化を示し、同図(C)はピーク期
間信号Tpの時間変化を示し、同図(D)は電極マイナ
ス期間信号Tenの時間変化を示し、同図(E)は積分値
信号Ivの時間変化を示し、同図(F)はリセット信号
Cpの時間変化を示す。同図(A)及び(B)は前述し
た図2と同一である。以下、同図を参照して説明する。
FIG. 4 is a timing chart of each signal in the welding power source device 6 of the prior art 1 described above. The same figure (A) shows the time change of the output current Io, the same figure (B) shows the time change of the output voltage Vo, the same figure (C) shows the time change of the peak period signal Tp, and the same figure (D). ) Shows a time change of the electrode minus period signal Ten, (E) shows a time change of the integrated value signal Iv, and (F) shows a time change of the reset signal Cp. 2A and 2B are the same as FIG. 2 described above. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【0022】 時刻t1〜t2の期間(ピーク期間T
p) 同図(D)に示すように、この期間中は電極マイナス期
間信号Tenが出力されていない(Lowレベル)ため
に、電極プラス極性EPとなる。また、同図(C)に示
すように、ピーク期間信号Tpが出力(Highレベ
ル)されているので、同図(A)に示すように、ピーク
電流Ipが通電される。さらに、同図(E)に示すよう
に、積分値信号Ivは、同図(B)に示すピーク電圧V
p及び電圧設定信号VsによってIv=∫(Vp−V
s)dtの積分値となる。このとき、Vp>Vsである
ので、その積分値は時間の経過と共に大きくなる。
Period from time t1 to t2 (peak period T
p) As shown in (D) of the same figure, since the electrode minus period signal Ten is not output during this period (Low level), the electrode has a positive polarity EP. Further, as shown in FIG. 7C, the peak period signal Tp is output (High level), so that the peak current Ip is conducted as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7E, the integrated value signal Iv has the peak voltage V shown in FIG.
Iv = ∫ (Vp-V depending on p and the voltage setting signal Vs
s) The integrated value of dt. At this time, since Vp> Vs, the integrated value increases with the passage of time.

【0023】 時刻t2〜t3の期間(電極マイナス
期間Ten) 同図(D)に示すように、この期間中は電極マイナス期
間信号Tenが出力されている(Highレベル)ため
に、電極マイナス極性ENとなり、同図(A)に示すよ
うに、電極マイナス電流Ienが通電される。また、同図
(E)に示すように、上記の電極マイナス期間信号Ten
が出力されているために積分処理は停止し、積分値信号
Ivはこの期間中は変化しない。
Period between Times t2 and t3 (Electrode Minus Period Ten) As shown in FIG. 6D, during this period, the electrode minus period signal Ten is output (High level), so the electrode minus polarity EN Therefore, as shown in FIG. 7A, the electrode minus current Ien is applied. Further, as shown in FIG. 7E, the electrode minus period signal Ten
Is output, the integration process is stopped, and the integrated value signal Iv does not change during this period.

【0024】 時刻t3〜t4の期間(ベース期間T
b) 同図(D)に示すように、この期間中は電極マイナス期
間信号Tenが出力されていない(Lowレベル)ため
に、再び電極プラス極性EPとなる。また、同図(C)
に示すピーク期間信号Tp及び同図(D)に示す電極マ
イナス期間信号Tenが共に出力されていない(Lowレ
ベル)ために、同図(A)に示すように、ベース電流I
bが通電される。さらに、同図(E)に示すように、積
分値信号Ivは、同図(B)に示すベース電圧Vb及び
電圧設定信号VsによってIv=∫(Vb−Vs)dt
の積分値となる。このとき、Vb<Vsであるので、そ
の積分値は時間の経過と共に小さくなり、時刻t4にお
いて0[V]になる。積分値信号Ivが0[V]になる
と、同図(F)に示すように、リセット信号Cpが短時
間Highレベルとなり、その結果、再び上記項に示
すピーク期間信号Tpの出力が開始される。
A period of time t3 to t4 (base period T
b) As shown in FIG. 6D, since the electrode minus period signal Ten is not output during this period (Low level), the electrode plus polarity EP is obtained again. In addition, the same figure (C)
Since neither the peak period signal Tp shown in FIG. 6 nor the electrode minus period signal Ten shown in FIG. 9D is output (Low level), as shown in FIG.
b is energized. Further, as shown in FIG. 7E, the integrated value signal Iv is Iv = ∫ (Vb−Vs) dt depending on the base voltage Vb and the voltage setting signal Vs shown in FIG.
Is the integral value of. At this time, since Vb <Vs, the integrated value becomes smaller with the passage of time and becomes 0 [V] at time t4. When the integrated value signal Iv becomes 0 [V], the reset signal Cp becomes High level for a short time as shown in FIG. 6F, and as a result, the output of the peak period signal Tp shown in the above section is started again. .

【0025】上述したように、従来技術1では、電極プ
ラス極性期間のピーク電圧Vp及びベース電圧Vbの平
均値が、電圧設定値Vsと等しくなるように出力電圧を
制御することによって、アーク長を適正値に維持するこ
とができる。
As described above, in the prior art 1, the arc length is controlled by controlling the output voltage so that the average value of the peak voltage Vp and the base voltage Vb during the electrode plus polarity period becomes equal to the voltage setting value Vs. It can be maintained at an appropriate value.

【0026】[従来技術2]前述したように、出力電圧
とアーク長とが比例関係にある場合には、上述した従来
技術1の出力電圧制御方法によってアーク長を適正値に
維持することができる。しかし、アルミニウム合金等の
アーク溶接においては、以下の理由によって出力電圧と
アーク長とは比例関係にないために、従来技術1の出力
電圧制御方法ではアーク長を適正値に維持することがで
きない。以下、この理由について図5を参照して説明す
る。
[Prior Art 2] As described above, when the output voltage and the arc length are in a proportional relationship, the arc length can be maintained at an appropriate value by the above-described output voltage control method of the prior art 1. . However, in arc welding of an aluminum alloy or the like, the output voltage and the arc length are not in a proportional relationship for the following reason, and thus the output voltage control method of the conventional technique 1 cannot maintain the arc length at an appropriate value. The reason for this will be described below with reference to FIG.

【0027】図5は、アルミニウム合金等のアーク溶接
におけるアーク発生状態を示す図である。同図(A)
は、アークによる被溶接物表面の酸化皮膜の除去範囲を
示すクリーニング幅Wc1[mm]が狭い場合であり、同図
(B)はクリーニング幅Wc2[mm]が広い場合である。
また、同図は、溶接ワイヤ1が陽極となり、被溶接物2
が陰極となる電極プラス極性のときである。以下、同図
を参照して説明する。
FIG. 5 is a view showing an arc generation state in arc welding of aluminum alloy or the like. Same figure (A)
Shows the case where the cleaning width Wc1 [mm] showing the removal range of the oxide film on the surface of the workpiece by the arc is narrow, and FIG. 6B shows the case where the cleaning width Wc2 [mm] is wide.
Further, in the figure, the welding wire 1 serves as an anode, and the workpiece 2
Is the cathode plus the polarity. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【0028】通常、アーク3の陰極点は、電子の放出が
容易であるクリーニングされていない酸化皮膜の存在す
る領域に形成される。したがって、同図(A)に示すよ
うに、溶接ワイヤ1の先端部A点に陽極が形成され、ク
リーニング領域の外周部B点周辺に陰極点が形成され
る。このために、A点とB点との距離Lt1[mm]が真の
アーク長となる。また、溶接ワイヤの先端部A点と溶接
ワイヤ直下の被溶接物上のC点との距離La1[mm]が、
見かけのアーク長となる。これまでの説明におけるアー
ク長とは見かけのアーク長のことである。この真のアー
ク長Lt1と出力電圧とは比例関係にあり、見かけのアー
ク長La1と出力電圧とは比例関係にはない。したがっ
て、上述した従来技術1の出力電圧制御方法では、真の
アーク長を一定値に維持していることになる。しかし、
溶込み深さ、ビード外観等の溶接品質は、見かけのアー
ク長La1によって大きく影響され、真のアーク長による
影響は小さい。すなわち、良好な溶接品質を得るために
は、見かけのアーク長を適正値に維持する必要がある。
ところで、鉄鋼のアーク溶接では、陰極点はアークの経
路が最短となるC点周辺に形成される。したがって、真
のアーク長Lt1と見かけのアーク長La1とが略等しくな
る。このため、従来技術1の出力電圧制御方法によって
真のアーク長を制御することは、同時に見かけのアーク
長を制御することになる。
Usually, the cathode spot of the arc 3 is formed in a region where an uncleaned oxide film exists, which easily emits electrons. Therefore, as shown in FIG. 3A, an anode is formed at the tip A of the welding wire 1 and a cathode is formed around the outer periphery B of the cleaning area. Therefore, the distance Lt1 [mm] between the points A and B becomes the true arc length. Further, the distance La1 [mm] between the tip A of the welding wire and the point C on the workpiece directly below the welding wire is
It becomes the apparent arc length. The arc length in the above description is the apparent arc length. The true arc length Lt1 is proportional to the output voltage, and the apparent arc length La1 is not proportional to the output voltage. Therefore, in the above-described output voltage control method of the related art 1, the true arc length is maintained at a constant value. But,
Welding qualities such as penetration depth and bead appearance are greatly affected by the apparent arc length La1 and are less affected by the true arc length. That is, in order to obtain good welding quality, it is necessary to maintain the apparent arc length at an appropriate value.
By the way, in the arc welding of steel, the cathode spot is formed around the point C where the arc path is the shortest. Therefore, the true arc length Lt1 and the apparent arc length La1 become substantially equal. For this reason, controlling the true arc length by the output voltage control method of the prior art 1 simultaneously controls the apparent arc length.

【0029】溶接中の被溶接物の表面状態(汚れ等)、
シールドガスの遮蔽状態、溶接進行に伴う被溶接物の温
度等の変動によって、被溶接物のクリーニング幅Wcは
大きく変化する。溶接中にクリーニング幅が、同図
(A)に示すクリーニング幅Wc1[mm]から同図(B)
に示すクリーニング幅Wc2[mm]へと広くなると、以下
のようにアーク発生状態が変化する。すなわち、同図
(B)に示すように、陰極点はクリーニング領域の外周
部E点周辺に形成される。このとき、上述したように、
従来技術1の出力電圧制御によって真のアーク長(D点
−E点)は、同図(A)と同一値のLt1[mm]となる。
この結果、幾何学的な位置関係から明らかなように、見
かけのアーク長はLa2[mm]へと短くなる。上記とは逆
に、溶接中にクリーニング幅が狭くなると、見かけのア
ーク長は長くなる。
The surface condition (dirt, etc.) of the object to be welded during welding,
The cleaning width Wc of the object to be welded changes greatly depending on the shielding state of the shield gas and the temperature of the object to be welded accompanying the progress of welding. During the welding, the cleaning width changes from the cleaning width Wc1 [mm] shown in FIG.
When the cleaning width Wc2 [mm] shown in is increased, the arc generation state changes as follows. That is, as shown in FIG. 7B, the cathode spot is formed around the outer peripheral point E of the cleaning area. At this time, as described above,
The true arc length (point D-point E) becomes Lt1 [mm], which is the same value as in FIG.
As a result, as apparent from the geometrical positional relationship, the apparent arc length is shortened to La2 [mm]. Contrary to the above, when the cleaning width becomes narrow during welding, the apparent arc length becomes long.

【0030】上述したように、アルミニウム合金等のア
ーク溶接において、従来技術1の出力電圧制御方法で
は、溶接中のクリーニング幅の変動に伴って見かけのア
ーク長が変化して、溶接品質が悪くなるという問題があ
った。この問題を解決するために、以下に説明する従来
技術2の短絡回数による出力電圧制御方法が提案されて
いる。すなわち、従来技術2の出力電圧制御方法では、
図2の説明の項で前述したように、溶滴移行の直前に発
生する短絡の頻度(単位時間当たりの短絡回数)と見か
けのアーク長とが反比例の関係にあることを利用して、
短絡回数が目標値と等しくなるように出力電圧を制御す
ることによって、見かけのアーク長を適正値に維持する
方法である。以下、図面を参照して従来技術2について
説明する。
As described above, in the arc welding of aluminum alloy or the like, in the output voltage control method of the prior art 1, the apparent arc length changes with the variation of the cleaning width during welding, and the welding quality deteriorates. There was a problem. In order to solve this problem, an output voltage control method according to the number of short circuits of the prior art 2 described below has been proposed. That is, in the output voltage control method of the prior art 2,
As described above in the description of FIG. 2, by utilizing the fact that the frequency of short circuits (the number of short circuits per unit time) occurring immediately before the droplet transfer and the apparent arc length are in inverse proportion,
This is a method of maintaining the apparent arc length at an appropriate value by controlling the output voltage so that the number of short circuits becomes equal to the target value. Prior art 2 will be described below with reference to the drawings.

【0031】図6は、従来技術2の出力電圧制御方法を
実施するための短絡回数制御溶接電源装置61のブロッ
ク図である。同図において、前述した図3と同一の回路
ブロックには同一符号を付し、それらの説明は省略す
る。以下、図3とは異なる回路ブロックである点線で示
す短絡回数検出回路ND、短絡回数設定回路NS、短絡
回数誤差積分回路ENI及び初期電圧設定回路VS1に
ついて説明する。
FIG. 6 is a block diagram of a welding frequency control welding power source device 61 for implementing the output voltage control method of the prior art 2. In the figure, the same circuit blocks as those in FIG. 3 described above are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. Hereinafter, the short circuit number detection circuit ND, the short circuit number setting circuit NS, the short circuit number error integrating circuit ENI, and the initial voltage setting circuit VS1 shown by the dotted line which are circuit blocks different from FIG. 3 will be described.

【0032】短絡回数検出回路NDは、電圧検出信号V
dの電圧値によって短絡を判別し、予め定められた制御
周期Tc[s]の短絡回数を計数して、短絡回数検出信
号Ndを出力する。短絡回数設定回路NSは、図1で前
述したティーチペンダント9によって設定された短絡回
数設定値を含むインターフェース信号Ifを入力とし
て、短絡回数設定信号Nsを出力する。したがって、こ
の短絡回数設定信号Nsは、ティーチペンダントによっ
て設定される。初期電圧設定回路は、アークスタート直
後から制御周期Tc[s]の終了時期までの予め定めら
れた初期電圧設定信号Vs1を出力する。短絡回数誤差積
分回路ENIは、上記の短絡回数検出信号Ndと短絡回
数設定信号Nsとを入力として、下式の演算を行い、電
圧制御設定信号Vscを出力する。 Vsc=Vs1+G×∫(Nd−Ns)・・・(2)式 但し、Gは予め定められた増幅率である。上記(2)式
の演算では、制御周期Tc[s]毎にG×(Nd−N
s)を演算して積分し、初期電圧設定信号Vs1に加算し
て電圧制御設定信号Vscを演算する。この制御周期Tc
は、定常状態では1[s]程度に設定される。これ以降
の動作は、前述した図3のときと同様であるので、説明
は省略する。上述したように、従来技術2では、見かけ
のアーク長の適正値に対応した短絡回数設定信号Nsを
設定し、溶接中の短絡回数検出信号Ndがこの短絡回数
設定信号Nsと略等しくなるように、溶接電源装置の出
力電圧を制御する。
The short circuit frequency detection circuit ND has a voltage detection signal V
A short circuit is determined based on the voltage value of d, the number of short circuits in a predetermined control cycle Tc [s] is counted, and a short circuit count detection signal Nd is output. The short circuit number setting circuit NS receives the interface signal If including the short circuit number setting value set by the teach pendant 9 described above with reference to FIG. 1, and outputs the short circuit number setting signal Ns. Therefore, the short circuit number setting signal Ns is set by the teach pendant. The initial voltage setting circuit outputs a predetermined initial voltage setting signal Vs1 immediately after the start of the arc until the end of the control cycle Tc [s]. The short-circuit number error integration circuit ENI receives the short-circuit number detection signal Nd and the short-circuit number setting signal Ns as inputs, performs the following formula, and outputs the voltage control setting signal Vsc. Vsc = Vs1 + G × ∫ (Nd−Ns) (2) where G is a predetermined amplification factor. In the calculation of the above formula (2), G × (Nd−N) is obtained for each control cycle Tc [s].
s) is calculated and integrated, and added to the initial voltage setting signal Vs1 to calculate the voltage control setting signal Vsc. This control cycle Tc
Is set to about 1 [s] in the steady state. Since the operation thereafter is the same as that in the case of FIG. 3 described above, description thereof will be omitted. As described above, in Conventional Technique 2, the short circuit number setting signal Ns corresponding to the appropriate value of the apparent arc length is set so that the short circuit number detection signal Nd during welding is substantially equal to the short circuit number setting signal Ns. , Controls the output voltage of the welding power supply.

【0033】[0033]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術2に
おいては、初期電圧設定値Vs1とEN比率Enの設定に
関し、下記の問題があるので説明する。まず、図2に示
す交流1周期における出力電流Ioの絶対値から計算し
た平均溶接電流に占める平均電極マイナス電流の比率を
EN比率Enと定義すると、次式で表される。 En={|電極マイナス電流Ien×電極マイナス期間Ten|/(ピーク電流Ip ×ピーク期間Tp+ベース電流Ib×ベース期間Tb+|電極マイナス電流Ien ×電極マイナス期間Ten|)×100・・・(3)式
In the above-mentioned prior art 2, the following problems will be explained regarding the setting of the initial voltage set value Vs1 and the EN ratio En. First, if the ratio of the average electrode minus current to the average welding current calculated from the absolute value of the output current Io in one cycle of AC shown in FIG. 2 is defined as the EN ratio En, it is expressed by the following formula. En = {| electrode minus current Ien × electrode minus period Ten | / (peak current Ip × peak period Tp + base current Ib × base period Tb + | electrode minus current Ien × electrode minus period Ten |) × 100 (3) formula

【0034】交流パルスアーク溶接において、電極マイ
ナス期間は、陰極点が溶接ワイヤの表面を不規則に移動
して、アークが上方にはい上がりやすく、アーク熱が有
効に利用される。この結果、電極プラス期間に比べて電
極マイナス期間の方が、溶接ワイヤの溶融速度が速くな
る。従って、EN比率Enを増加させて電極マイナス期
間を増加させると、溶接ワイヤの溶融速度が速くなり、
アーク長を一定にするためには、図7に示すように、出
力電流Ioの絶対値から計算した平均溶接電流が減少す
る。図7は、EN比率En[%](横軸)を変化させた
ときの平均溶接電流[A](縦軸)を示す図であって、
材質がアルミニウム合金A5356で、直径が1.2
[mm]の溶接ワイヤを、ワイヤ送給速度が1.2[m
/min]及び0.8[m/min]で送給した場合を
示している。この結果、平均溶接電流とアーク電圧とは
略比例関係にあるので、図8に示すように、EN比率E
nを増加させると、アーク電圧が減少することになる。
図8はEN比率En[%](横軸)を変化させたときの
アーク電圧[V](縦軸)を示す図であって、ワイヤの
材質及びワイヤ送給速度は上記の図7と同一である。
In the AC pulse arc welding, during the electrode minus period, the cathode spots irregularly move on the surface of the welding wire, and the arc easily rises upward, so that the arc heat is effectively utilized. As a result, the melting speed of the welding wire becomes faster in the electrode minus period than in the electrode plus period. Therefore, when the EN ratio En is increased to increase the negative period of the electrode, the melting speed of the welding wire is increased,
In order to make the arc length constant, as shown in FIG. 7, the average welding current calculated from the absolute value of the output current Io decreases. FIG. 7 is a diagram showing an average welding current [A] (vertical axis) when the EN ratio En [%] (horizontal axis) is changed,
The material is aluminum alloy A5356 and the diameter is 1.2.
Welding wire of [mm], wire feeding speed is 1.2 [m
/ Min] and 0.8 [m / min]. As a result, since the average welding current and the arc voltage are in a substantially proportional relationship, as shown in FIG.
Increasing n will decrease the arc voltage.
FIG. 8 is a diagram showing the arc voltage [V] (vertical axis) when the EN ratio En [%] (horizontal axis) is changed, and the material of the wire and the wire feeding speed are the same as those in FIG. 7 described above. Is.

【0035】交流パルスアーク溶接において、通常、E
N比率Enは0[%]〜40[%]の範囲で設定され
る。このEN比率Enを固定して平均溶接電流を変化さ
せた場合、図9に示すように、平均溶接電流とワイヤ送
給速度との関係は直線で表される。図9は、EN比率E
nを0[%]〜40[%]のそれぞれに固定して、平均
溶接電流[A](横軸)を変化させたときのワイヤ送給
速度[m/min]を示す図であって、材質がアルミニ
ウム合金A5356で、直径が1.2[mm]の溶接ワ
イヤを送給した場合を示す。
In AC pulse arc welding, usually E
The N ratio En is set in the range of 0 [%] to 40 [%]. When the EN ratio En is fixed and the average welding current is changed, the relationship between the average welding current and the wire feeding speed is represented by a straight line, as shown in FIG. FIG. 9 shows the EN ratio E
It is a figure which shows wire feed speed [m / min] when n is fixed to each of 0 [%]-40 [%] and average welding current [A] (horizontal axis) is changed, The case where the material is aluminum alloy A5356 and the welding wire having a diameter of 1.2 [mm] is fed is shown.

【0036】通常、上述した初期電圧設定回路VS1に
おいて、EN比率Enを20[%]に固定したときの平
均溶接電流に対応するワイヤ送給速度から決定される溶
接電圧が初期電圧設定値Vs1として設定される。従っ
て、溶接作業時に、EN比率Enを例えば40[%]に
設定した場合、図8に示したように、アーク電圧は減少
している。しかし、初期電圧設定値Vs1として、EN比
率が20[%]のときのアーク電圧で設定されているた
めに、この初期電圧設定値Vs1は所望の電圧設定値より
高く設定されたことになる。そこで、上述した電圧制御
設定信号Vscを求める(2)式のゲインGを大きく設定し
て、溶接電源装置の電圧調整の応答性を早くする必要が
ある。
Usually, in the above-mentioned initial voltage setting circuit VS1, the welding voltage determined from the wire feeding speed corresponding to the average welding current when the EN ratio En is fixed at 20% is set as the initial voltage setting value Vs1. Is set. Therefore, when the EN ratio En is set to, for example, 40 [%] during the welding operation, the arc voltage decreases as shown in FIG. However, since the arc voltage when the EN ratio is 20 [%] is set as the initial voltage set value Vs1, this initial voltage set value Vs1 is set higher than the desired voltage set value. Therefore, it is necessary to set the gain G in the equation (2) for obtaining the above voltage control setting signal Vsc to a large value to speed up the responsiveness of voltage adjustment of the welding power source device.

【0037】一方、本溶接時においては、溶滴の短絡の
発生がランダムであるので、たとえアーク長が一定で
も、制御周期Tc毎の短絡回数が変化する。そこで、溶
接電源装置の電圧調整の応答性を早く設定した場合、安
定した溶接が行われているときにも溶接電圧が調整され
ることになり、溶接条件の変化によって、図10及び図
11に示すように、アーク電圧及びアーク長が変動し易
くなり、溶接電源装置の電圧調整が不安定になる。図1
0及び図11は、溶接電源装置の電圧調整の応答性を早
く設定した場合のアーク電圧及びアーク長の時間変化を
それぞれ示す図であって、EN比率Enが40[%]で
材質がアルミニウム合金A5356で直径が1.2[m
m]の溶接ワイヤをワイヤ送給速度が1.2[m/mi
n]で送給した場合を示す。
On the other hand, at the time of main welding, the short-circuiting of the droplets is random, so that the number of short-circuits per control cycle Tc changes even if the arc length is constant. Therefore, when the responsiveness of the voltage adjustment of the welding power source device is set early, the welding voltage is adjusted even when stable welding is performed, and due to changes in the welding conditions, the welding voltage changes as shown in FIGS. As shown, the arc voltage and the arc length are likely to fluctuate, and the voltage adjustment of the welding power source device becomes unstable. Figure 1
0 and FIG. 11 are diagrams showing the time changes of the arc voltage and the arc length when the responsiveness of the voltage adjustment of the welding power source device is set quickly, and the EN ratio En is 40 [%] and the material is aluminum alloy. A5356 with a diameter of 1.2 [m
m] welding wire with a wire feed rate of 1.2 [m / mi
n].

【0038】本発明は、交流パルスアーク溶接におい
て、EN比率Enの設定値に対応した適切な初期電圧設
定値を設定して、アークスタート直後のアーク電圧及び
アーク長を適正値にすることができる溶接電源装置の出
力電圧制御方法を提供することを目的としている。
According to the present invention, in the AC pulse arc welding, an appropriate initial voltage setting value corresponding to the setting value of the EN ratio En can be set so that the arc voltage and the arc length immediately after the arc start can be set to appropriate values. An object of the present invention is to provide a method for controlling an output voltage of a welding power source device.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、出力電流Ioを溶接ワイ
ヤ側から被溶接物方向に通電する電極プラス極性EPで
は溶滴移行をさせるピーク期間Tpのピーク電流Ipと
溶滴移行をさせないベース期間Tbのベース電流Ibと
からなるパルス電流を通電し、出力電流Ioを被溶接物
側から溶接ワイヤ方向に通電する電極マイナス極性EN
では溶滴移行をさせない電極マイナス期間Tenの電極マ
イナス電流Ienを通電して、EN比率En={|電極マ
イナス電流Ien×電極マイナス期間Ten|/(ピーク電
流Ip×ピーク期間Tp+ベース電流Ib×ベース期間
Tb+|電極マイナス電流Ien×電極マイナス期間Ten
|)×100の設定値によって上記電極マイナス電流I
en又は上記電極マイナス期間Tenの少なくとも一方を変
化させて溶接する交流パルスアーク溶接にあって、アー
クスタート時には予め設定された初期電圧設定値を設定
電圧とし、アークスタート後は溶接中の溶接ワイヤ1と
被溶接物2との短絡回数の検出値と予め定められた短絡
回数設定値とが略等しくなるように制御周期毎に上記設
定電圧を修正して溶接電源装置の出力電圧を制御する出
力電圧制御方法において、上記EN比率Enの設定値と
上記初期電圧設定値との関数を予め定め、上記関数に従
って上記EN比率Enの設定値に対応した上記初期電圧
設定値が設定されて出力が制御される溶接電源装置の出
力電圧制御方法である。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is to transfer droplets in an electrode plus polarity EP in which an output current Io is energized from the welding wire side in the direction of the object to be welded. An electrode minus polarity EN that energizes a pulse current composed of a peak current Ip of a peak period Tp to be performed and a base current Ib of a base period Tb in which droplet transfer is not performed, and energizes an output current Io from the workpiece side in the welding wire direction
Then, the electrode minus current Ien of the electrode minus period Ten in which the droplets are not transferred is applied, and the EN ratio En = {| electrode minus current Ien × electrode minus period Ten | / (peak current Ip × peak period Tp + base current Ib × base Period Tb + | electrode minus current Ien × electrode minus period Ten
|) × 100 The set value of the electrode minus current I
In AC pulse arc welding in which at least one of en and the electrode minus period Ten is changed and welded, a preset initial voltage setting value is set as a set voltage at the time of arc start, and a welding wire 1 is being welded after the arc start. Output voltage for controlling the output voltage of the welding power source device by correcting the set voltage for each control cycle so that the detected value of the number of short circuits between the welding target 2 and the welded object 2 becomes substantially equal to the preset value of the number of short circuits. In the control method, a function of the set value of the EN ratio En and the initial voltage set value is predetermined, and the output is controlled by setting the initial voltage set value corresponding to the set value of the EN ratio En according to the function. This is a method for controlling the output voltage of the welding power supply device.

【0040】請求項2に記載の発明は、ティーチペンダ
ント9によって溶接条件を設定し、溶接電源装置及び溶
接ロボットを使用して行う交流パルスアーク溶接にあっ
て、上記ティーチペンダント9からのEN比率設定信号
によってEN比率Enが設定され、上記EN比率Enの
設定値と初期電圧設定値との予め定められた関数に従っ
て上記EN比率Enの設定値に対応した上記初期電圧設
定値が設定されて出力が制御される請求項1に記載の溶
接電源装置の出力電圧制御方法である。
According to the second aspect of the present invention, the welding condition is set by the teach pendant 9 and the AC pulse arc welding is performed by using the welding power supply device and the welding robot. The EN ratio setting from the teach pendant 9 is performed. The EN ratio En is set by the signal, and the initial voltage set value corresponding to the set value of the EN ratio En is set according to a predetermined function of the set value of the EN ratio En and the initial voltage set value, and the output is output. The method for controlling an output voltage of a welding power source device according to claim 1, wherein the method is controlled.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図12は、本発明の溶接電
源装置の出力電圧制御方法を実施するための初期電圧設
定可変溶接電源装置のブロック図である。同図におい
て、前述した図6と同一の回路ブロックには同一符号を
付し、それらの説明は省略する。以下、図6とは異なる
点線で示すEN比率設定回路ENS及び初期電圧制御設
定回路VCについて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. FIG. 12 is a block diagram of an initial voltage setting variable welding power supply device for carrying out the output voltage control method of the welding power supply device of the present invention. In the figure, the same circuit blocks as those in FIG. 6 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, the EN ratio setting circuit ENS and the initial voltage control setting circuit VC indicated by the dotted line different from FIG. 6 will be described.

【0042】EN比率設定回路ENSは、図1で前述し
たティーチペンダント9によって設定されたEN比率E
nを含むインターフェース信号Ifを入力として、EN
比率設定信号Enを出力する。このEN比率Enの値
は、被溶接物の材質、溶接速度、溶接姿勢、溶接継手形
状又は溶接個所に対応して適正値にティーチペンダント
9によって設定する。
The EN ratio setting circuit ENS has an EN ratio E set by the teach pendant 9 described above with reference to FIG.
The interface signal If including n is input to EN.
The ratio setting signal En is output. The value of the EN ratio En is set to an appropriate value by the teach pendant 9 according to the material of the object to be welded, the welding speed, the welding posture, the shape of the welded joint, or the welding point.

【0043】初期電圧制御設定回路VCには、例えば、
図13に示すEN比率Enと初期電圧設定値との関数が
組み込まれていて、EN比率設定信号Enを入力とし
て、EN比率Enと初期電圧設定値との関数から適切な
初期電圧設定値を選択し、初期電圧制御設定信号Vcと
して出力する。図13は、EN比率En[%](横軸)
と初期電圧設定値[V](縦軸)との関係の一例を示す
図であって、材質がアルミニウム合金A5356で直径
が1.2[mm]の溶接ワイヤをワイヤ送給速度が1.
2[m/min]で送給した場合を示す。
The initial voltage control setting circuit VC includes, for example,
A function of the EN ratio En and the initial voltage setting value shown in FIG. 13 is incorporated, and the EN ratio setting signal En is input, and an appropriate initial voltage setting value is selected from the functions of the EN ratio En and the initial voltage setting value. Then, the initial voltage control setting signal Vc is output. FIG. 13 shows the EN ratio En [%] (horizontal axis).
FIG. 3 is a diagram showing an example of a relationship between the initial voltage setting value [V] (vertical axis) and a welding wire having a material of aluminum alloy A5356 and a diameter of 1.2 [mm] and a wire feeding speed of 1.
The case of feeding at 2 [m / min] is shown.

【0044】短絡回数誤差積分回路ENIは、上記の初
期電圧制御設定信号Vc、短絡回数検出信号Nd及び短
絡回数設定信号Nsを入力として、下式の演算を行い、
電圧制御設定信号Vscを出力する。 Vsc=Vc+G×∫(Nd−Ns)・・・(4)式 但し、Gは予め定められた増幅率である。上記(4)式
の演算では、制御周期Tc[s]毎にG×(Nd−N
s)を演算して積分し、初期電圧制御設定信号Vcに加
算して電圧制御設定信号Vscを演算する。
The short circuit number error integrating circuit ENI receives the above initial voltage control setting signal Vc, the short circuit number detection signal Nd and the short circuit number setting signal Ns as input, and performs the calculation of the following equation,
The voltage control setting signal Vsc is output. Vsc = Vc + G × ∫ (Nd−Ns) (4) where G is a predetermined amplification factor. In the calculation of the above formula (4), G × (Nd−N) is obtained for each control cycle Tc [s].
s) is calculated and integrated, and added to the initial voltage control setting signal Vc to calculate the voltage control setting signal Vsc.

【0045】この結果、EN比率Enがティーチペンダ
ントによって設定されると、初期電圧制御設定回路VC
は、EN比率Enと初期電圧設定値との関数から適切な
初期電圧設定値を選択して初期電圧制御設定信号Vcと
して出力し、この信号が変調回路MCに入力される。従
って、EN比率Enに対応した適切な初期電圧設定値が
設定されるので、図14及び図15に示すように、アー
クスタート直後のアーク電圧及びアーク長を適正値にす
ることができる。また、溶接電源装置の電圧制御の応答
性を速くすることがないので、外乱以外の不規則な短絡
にほとんど反応することがなく、本溶接時のアーク電圧
及びアーク長の変動が少なくなり、外乱に応じて適切な
応答性でアーク電圧を調整してアーク長を一定に維持さ
せることができる。図14及び図15は、本発明の溶接
電源装置の出力電圧制御方法のアーク電圧及びアーク長
の時間変化をそれぞれ示す図であって、EN比率Enが
40[%]で材質がアルミニウム合金A5356で直径
が1.2[mm]の溶接ワイヤをワイヤ送給速度が1.
2[m/min]で送給した場合を示す。
As a result, when the EN ratio En is set by the teach pendant, the initial voltage control setting circuit VC
Selects an appropriate initial voltage setting value from the function of the EN ratio En and the initial voltage setting value and outputs it as the initial voltage control setting signal Vc, which is input to the modulation circuit MC. Therefore, an appropriate initial voltage setting value corresponding to the EN ratio En is set, so that the arc voltage and the arc length immediately after the arc start can be set to appropriate values, as shown in FIGS. 14 and 15. In addition, since the voltage control response of the welding power supply device is not accelerated, it hardly reacts to irregular short circuits other than disturbances, and fluctuations in the arc voltage and arc length during main welding are reduced, resulting in less disturbance. It is possible to maintain the arc length constant by adjusting the arc voltage with an appropriate responsiveness. FIG. 14 and FIG. 15 are diagrams respectively showing changes with time of the arc voltage and the arc length of the method for controlling the output voltage of the welding power source device of the present invention. A welding wire with a diameter of 1.2 [mm] has a wire feeding speed of 1.
The case of feeding at 2 [m / min] is shown.

【0046】尚、本発明は、アルミニウム合金を溶接す
る場合について説明したが、アルミニウム合金に限定さ
れることはなく、鉄、銅等の他の金属を溶接する場合に
も適用される。
Although the present invention has been described with respect to the case of welding an aluminum alloy, the present invention is not limited to the aluminum alloy and can be applied to the case of welding other metals such as iron and copper.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明は、交流パルスアーク溶接におい
て、EN比率Enの設定値と初期電圧設定値との予め定
められた関数から、EN比率Enの設定値に対応した適
切な初期電圧設定値を選択して初期電圧制御設定値とし
て設定することができるので、アークスタート直後のア
ーク電圧及びアーク長を適正値にすることができる。ま
た、溶接電源装置の電圧制御の応答性を速くすることが
ないので、外乱以外の不規則な短絡にほとんど反応する
ことがなく、本溶接時のアーク電圧及びアーク長の変動
が少なくなり、外乱に応じて適切な応答性でアーク電圧
を調整してアーク長を一定に維持させることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides an appropriate initial voltage setting value corresponding to the setting value of the EN ratio En from the predetermined function of the setting value of the EN ratio En and the initial voltage setting value in AC pulse arc welding. Can be selected and set as the initial voltage control set value, the arc voltage and arc length immediately after the arc start can be set to appropriate values. In addition, since the voltage control response of the welding power supply device is not accelerated, it hardly reacts to irregular short circuits other than disturbances, and fluctuations in the arc voltage and arc length during main welding are reduced, resulting in less disturbance. It is possible to maintain the arc length constant by adjusting the arc voltage with an appropriate responsiveness.

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

【図1】溶接ロボットを使用した消耗電極ガスシールド
アーク溶接装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a consumable electrode gas shielded arc welding apparatus using a welding robot.

【図2】交流パルスアーク溶接の電流・電圧波形図であ
る。
FIG. 2 is a current / voltage waveform diagram of AC pulse arc welding.

【図3】従来技術1の交流パルスアーク溶接電源装置の
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an AC pulse arc welding power supply device of prior art 1.

【図4】従来技術1の溶接電源装置のタイミングチャー
トである。
FIG. 4 is a timing chart of a welding power supply device according to Related Art 1.

【図5】アルミニウム合金等のアーク発生状態を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing an arc generation state of an aluminum alloy or the like.

【図6】従来技術2の溶接電源装置のブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram of a welding power supply device according to Related Art 2.

【図7】EN比率En[%](横軸)を変化させたとき
の平均溶接電流[A](縦軸)を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an average welding current [A] (vertical axis) when the EN ratio En [%] (horizontal axis) is changed.

【図8】比率En[%](横軸)を変化させたときのア
ーク電圧[V](縦軸)を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an arc voltage [V] (vertical axis) when a ratio En [%] (horizontal axis) is changed.

【図9】比率Enを0[%]〜40[%]のそれぞれに
固定して、平均溶接電流[A](横軸)を変化させたと
きのワイヤ送給速度[m/min]を示す図である。
FIG. 9 shows the wire feeding speed [m / min] when the ratio En is fixed to each of 0% to 40% and the average welding current [A] (horizontal axis) is changed. It is a figure.

【図10】溶接電源装置の電圧調整の応答性を早く設定
した場合のアーク電圧の時間変化をそれぞれ示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a time change of the arc voltage when the responsiveness of voltage adjustment of the welding power source device is set early.

【図11】溶接電源装置の電圧調整の応答性を早く設定
した場合のアーク長の時間変化をそれぞれ示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing changes over time in the arc length when the responsiveness of voltage adjustment of the welding power supply device is set fast.

【図12】本発明の溶接電源装置の出力電圧制御方法を
実施するための初期電圧設定可変溶接電源装置のブロッ
ク図である。
FIG. 12 is a block diagram of an initial voltage setting variable welding power supply device for carrying out the output voltage control method of the welding power supply device of the present invention.

【図13】EN比率En[%](横軸)と初期電圧設定
値[V](縦軸)との関係の一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a relationship between an EN ratio En [%] (horizontal axis) and an initial voltage setting value [V] (vertical axis).

【図14】本発明の溶接電源装置の出力電圧制御方法の
アーク電圧の時間変化をそれぞれ示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing changes over time in the arc voltage of the method for controlling the output voltage of the welding power source device of the present invention.

【図15】本発明の溶接電源装置の出力電圧制御方法の
アーク長の時間変化をそれぞれ示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing changes over time in the arc length of the output voltage control method for the welding power source device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶接ワイヤ 1a 溶滴 2 被溶接物 3 アーク 4 溶接トーチ 5a ワイヤ送給装置の送給ロール 6 溶接電源装置 61 短絡回数制御溶接電源装置 62 初期電圧設定可変溶接電源装置 7 溶接ロボット(マニュピュレータ) 8 ロボット制御装置 9 ティーチペンダント AC 商用電源 CP 比較回路 Cp リセット信号 D2a〜D2d 2次側整流器 DR 極性切換ドライブ回路 EI 電流誤差増幅回路 Ei 電流誤差増幅信号 EN 電極マイナス極性 En EN比率(設定信号) ENI 短絡回数誤差積分回路 ENS EN比率設定回路 EP 電極プラス極性 EV 電圧誤差回路 Ev 電圧誤差信号 Fc 送給制御信号 G 増幅率 IB ベース電流設定回路 Ib ベース電流(設定信号) ID 電流検出回路 Id 電流検出信号 IEN 電極マイナス電流設定回路 Ien 電極マイナス電流(設定信号) If インターフェース信号 INT 高周波変圧器 INV 出力制御回路 Io 出力電流 IP ピーク電流設定回路 Ip ピーク電流(設定信号) ISC 電流制御設定回路 Isc 電流制御設定信号 IV 積分回路 Iv 積分値(信号) La 見かけのアーク長 Lt 真のアーク長 MC 変調回路 Ms 動作制御信号 ND 短絡回数検出回路 Nd 短絡回数検出信号 Ndr 電極マイナス極性ドライブ信号 NS 短絡回数設定回路 Ns 短絡回数設定信号 NTR 電極マイナス極性トランジスタ Pdr 電極プラス極性ドライブ信号 PTR 電極プラス極性トランジスタ SE 電極マイナス期間切換回路 Se 切換設定信号 SP ピーク期間切換回路 SWP 極性切換回路 Tb ベース期間 Tc 制御周期 TEN 電極マイナス期間タイマ回路 Ten 電極マイナス期間(信号) TP ピーク期間タイマ回路 Tp ピーク期間(信号) Vb ベース電圧 VC 初期電圧制御設定回路 Vc 初期電圧制御設定信号 VD 電圧検出回路 Vd 電圧検出信号 Ven 電極マイナス電圧 Vo 出力電圧 Vp ピーク電圧 Vs 電圧設定(値/信号) VS1 初期電圧設定回路 Vs1 初期電圧設定信号 Vsc 電圧制御設定信号 Wc クリーニング幅 WL リアクトル WM ワイヤ送給モータ 1 welding wire 1a Droplet 2 Objects to be welded 3 arc 4 welding torch 5a Feeding roll of wire feeding device 6 Welding power supply 61 Short-circuit control welding power supply device 62 Initial voltage setting variable welding power supply device 7 Welding robot (manipulator) 8 Robot controller 9 Teach pendant AC commercial power supply CP comparison circuit Cp reset signal D2a ~ D2d Secondary side rectifier DR polarity switching drive circuit EI current error amplifier circuit Ei Current error amplification signal EN electrode negative polarity En EN ratio (setting signal) ENI Short circuit count error integration circuit ENS EN ratio setting circuit EP electrode plus polarity EV voltage error circuit Ev voltage error signal Fc feed control signal G amplification factor IB base current setting circuit Ib base current (setting signal) ID current detection circuit Id current detection signal IEN Electrode negative current setting circuit Ien negative electrode current (setting signal) If interface signal INT high frequency transformer INV output control circuit Io output current IP peak current setting circuit Ip peak current (setting signal) ISC current control setting circuit Isc current control setting signal IV integration circuit Iv integral value (signal) La apparent arc length Lt True arc length MC modulation circuit Ms operation control signal ND short circuit detection circuit Nd short circuit count detection signal Ndr electrode negative polarity drive signal NS short circuit count setting circuit Ns Short circuit count setting signal NTR electrode negative polarity transistor Pdr electrode plus polarity drive signal PTR electrode plus polarity transistor SE electrode minus period switching circuit Se switching setting signal SP peak period switching circuit SWP polarity switching circuit Tb base period Tc control cycle TEN electrode minus period timer circuit Ten electrode minus period (signal) TP peak period timer circuit Tp peak period (signal) Vb base voltage VC initial voltage control setting circuit Vc initial voltage control setting signal VD voltage detection circuit Vd voltage detection signal Ven electrode negative voltage Vo output voltage Vp peak voltage Vs voltage setting (value / signal) VS1 initial voltage setting circuit Vs1 initial voltage setting signal Vsc voltage control setting signal Wc cleaning width WL reactor WM wire feeding motor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力電流を溶接ワイヤ側から被溶接物方
向に通電する電極プラス極性では溶滴移行をさせるピー
ク期間のピーク電流と溶滴移行をさせないベース期間の
ベース電流とからなるパルス電流を通電し、出力電流を
被溶接物側から溶接ワイヤ方向に通電する電極マイナス
極性では溶滴移行をさせない電極マイナス期間の電極マ
イナス電流を通電して、EN比率={|電極マイナス電
流×電極マイナス期間|/(ピーク電流×ピーク期間+
ベース電流×ベース期間+|電極マイナス電流×電極マ
イナス期間|)×100の設定値によって前記電極マイ
ナス電流又は前記電極マイナス期間の少なくとも一方を
変化させて溶接する交流パルスアーク溶接にあって、ア
ークスタート時には予め設定された初期電圧設定値を設
定電圧とし、アークスタート後は溶接中の溶接ワイヤと
被溶接物との短絡回数の検出値と予め定められた短絡回
数設定値とが略等しくなるように制御周期毎に前記設定
電圧を修正して溶接電源装置の出力電圧を制御する出力
電圧制御方法において、前記EN比率の設定値と前記初
期電圧設定値との関数を予め定め、前記関数に従って前
記EN比率の設定値に対応した前記初期電圧設定値が設
定されて出力が制御される溶接電源装置の出力電圧制御
方法。
1. A pulse current consisting of a peak current during a peak period during which droplets are transferred and a base current during a base period during which droplets are not transferred in the case of an electrode plus polarity in which an output current is passed from the welding wire side toward the object to be welded. Electrode energized and output current is energized in the welding wire direction from the work piece side Electrode that does not transfer droplets in the minus polarity Electrode minus current during the minus period is energized and EN ratio = {| electrode minus current x electrode minus period | / (Peak current × Peak period +
Arc current in AC pulse arc welding in which at least one of the electrode negative current and the electrode negative period is changed according to a set value of base current × base period + | electrode negative current × electrode negative period |) × 100. Sometimes the preset initial voltage set value is set as the set voltage so that after the arc start, the detected value of the number of short circuits between the welding wire during welding and the object to be welded and the predetermined short circuit frequency set value become substantially equal. In an output voltage control method of correcting the set voltage for each control cycle to control the output voltage of a welding power source device, a function of the set value of the EN ratio and the initial voltage set value is predetermined, and the EN is set according to the function. An output voltage control method for a welding power source device, wherein the initial voltage set value corresponding to the set value of the ratio is set and the output is controlled.
【請求項2】 ティーチペンダントによって溶接条件を
設定し、溶接電源装置及び溶接ロボットを使用して行う
交流パルスアーク溶接にあって、前記ティーチペンダン
トからのEN比率設定信号によってEN比率が設定さ
れ、前記EN比率の設定値と初期電圧設定値との予め定
められた関数に従って前記EN比率の設定値に対応した
前期初期電圧設定値が設定されて出力が制御される請求
項1に記載の溶接電源装置の出力電圧制御方法。
2. In AC pulse arc welding in which welding conditions are set by a teach pendant and using a welding power supply and a welding robot, the EN ratio is set by an EN ratio setting signal from the teach pendant, The welding power source device according to claim 1, wherein a previous period initial voltage set value corresponding to the set value of the EN ratio is set and the output is controlled according to a predetermined function of the set value of the EN ratio and the set value of the initial voltage. Output voltage control method.
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