JP2007196238A - Control method for output of consumable electrode pulse arc welding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アーク長制御の安定性を向上させるための消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法に関するものである。 The present invention relates to an output control method for consumable electrode pulse arc welding for improving the stability of arc length control.
消耗電極パルスアーク溶接では、美しいビード外観、均一な溶込み深さ等の良好な溶接品質を得るためには、溶接中のアーク長(見かけのアーク長)を適正値に維持することが極めて重要である。一般的に、アーク長は溶接ワイヤの送給速度とアーク熱等による溶融速度とのバランスによって決まる。したがって、溶接電流の平均値Iavに略比例する溶融速度が送給速度と等しくなるとアーク長は常に一定となり安定化する。しかし、送給モータの回転速度の変動、溶接トーチケーブルの引き回しによる送給経路の摩擦力の変動等によって、溶接中の送給速度が変動する。このために、溶融速度とのバランスが崩れてアーク長が変化することになる。さらには、溶接作業者の手振れ等による給電チップ・母材間距離(トーチ高さ)の変動、溶融池の不規則な振動等によっても、アーク長は変動する。したがって、これらの種々の変動要因(以下、外乱という)によるアーク長の変動を抑制するためには、外乱に応じて常に溶融速度を調整してアーク長の変化を抑制するアーク長制御が必須となる。 In consumable electrode pulse arc welding, it is extremely important to maintain the arc length during welding (apparent arc length) at an appropriate value in order to obtain good weld quality such as a beautiful bead appearance and uniform penetration depth. It is. Generally, the arc length is determined by the balance between the welding wire feed rate and the melting rate due to arc heat or the like. Therefore, when the melting rate substantially proportional to the average value Iav of the welding current becomes equal to the feeding rate, the arc length is always constant and stabilized. However, the feeding speed during welding varies due to fluctuations in the rotational speed of the feeding motor, fluctuations in the frictional force of the feeding path due to the routing of the welding torch cable, and the like. For this reason, the balance with the melting rate is lost, and the arc length changes. Furthermore, the arc length also fluctuates due to fluctuations in the distance between the power supply tip and the base material (torch height) due to the shaking of the welding operator, irregular vibrations in the molten pool, and the like. Therefore, in order to suppress the variation of the arc length due to these various fluctuation factors (hereinafter referred to as disturbance), it is essential to control the arc length to always adjust the melting rate according to the disturbance and suppress the change in the arc length. Become.
消耗電極パルスアーク溶接を含む消耗電極ガスシールドアーク溶接において、上述した種々の外乱に起因するアーク長の変動を抑制する方法として、溶接電源の外部特性を所望値に形成する出力制御を行うことが慣用されている。図6は、外部特性の例を示す。同図の横軸は溶接ワイヤを通電する溶接電流の平均値Iavであり、縦軸は溶接ワイヤと母材との間に印加する溶接電圧の平均値Vavである。一般的に、溶接電圧値はアーク長と比例関係にあるので、平均溶接電圧値Vavは平均アーク長と比例関係にある。また、平均溶接電流値Iavは、上述したように溶融速度と比例関係にある。したがって、同図は溶融速度と平均アーク長との関係を示していることになる。アーク長が変動したときに、溶融速度をこの外部特性に基づいて変化させることでアーク長の変動を抑制する。同図に示す外部特性L1は、傾きKs=0V/Aの完全な定電圧特性の場合である。また、外部特性L2は、傾きKs=−0.1V/Aと右下がりの傾きを有する定電圧特性の場合である。外部特性は直線として表すことができるので、溶接電流基準値Isと溶接電圧基準値Vsとの交点P0を通り傾きがKsである外部特性は下式で表すことができる。
Vav=Ks・(Iav−Is)+Vs ……(1)式
In consumable electrode gas shielded arc welding including consumable electrode pulse arc welding, as a method for suppressing fluctuations in arc length caused by the various disturbances described above, output control for forming external characteristics of the welding power source to a desired value is performed. It is commonly used. FIG. 6 shows an example of external characteristics. In the figure, the horizontal axis represents the average value Iav of the welding current passing through the welding wire, and the vertical axis represents the average value Vav of the welding voltage applied between the welding wire and the base material. Generally, since the welding voltage value is proportional to the arc length, the average welding voltage value Vav is proportional to the average arc length. Moreover, the average welding current value Iav is proportional to the melting rate as described above. Therefore, this figure shows the relationship between the melting rate and the average arc length. When the arc length fluctuates, the fluctuation of the arc length is suppressed by changing the melting rate based on this external characteristic. The external characteristic L1 shown in the figure is a case of a complete constant voltage characteristic with a slope Ks = 0 V / A. The external characteristic L2 is a case of a constant voltage characteristic having a slope Ks = −0.1 V / A and a downward slope. Since the external characteristic can be expressed as a straight line, the external characteristic having an inclination Ks passing through the intersection P0 between the welding current reference value Is and the welding voltage reference value Vs can be expressed by the following equation.
Vav = Ks · (Iav−Is) + Vs (1)
ところで、溶接電源の外部特性の傾きKsによってアーク長制御の安定性(自己制御作用と呼ばれる)が大きく影響されることが広く知られている。すなわち、外乱に対してアーク長を安定化するためには、溶接法を含む溶接条件に応じて外部特性の傾きKsを適正値に制御する必要がある。例えば、傾きKsの適正値は、炭酸ガスアーク溶接法では0〜−0.03V/A程度の範囲であり、パルスアーク溶接法では−0.05〜−0.3V/A程度の範囲である。したがって、本発明の対象とするパルスアーク溶接法においては、アーク長制御を安定化するためには、同図に示す外部特性L1ではなく−0.05〜−0.3V/A程度の範囲内で予め定めた傾きKsを有する外部特性L2等を形成する必要がある。以下、パルスアーク溶接において所望の傾きKsを有する外部特性を形成する従来技術について説明する。 By the way, it is widely known that the stability of arc length control (referred to as self-control action) is greatly influenced by the slope Ks of the external characteristic of the welding power source. That is, in order to stabilize the arc length against disturbance, it is necessary to control the slope Ks of the external characteristic to an appropriate value according to the welding conditions including the welding method. For example, the appropriate value of the slope Ks is in the range of about 0 to -0.03 V / A in the carbon dioxide arc welding method, and in the range of about -0.05 to -0.3 V / A in the pulse arc welding method. Therefore, in the pulse arc welding method which is the subject of the present invention, in order to stabilize the arc length control, it is not in the external characteristic L1 shown in the figure but in the range of about -0.05 to -0.3 V / A. Therefore, it is necessary to form the external characteristic L2 and the like having a predetermined slope Ks. Hereinafter, a conventional technique for forming an external characteristic having a desired inclination Ks in pulse arc welding will be described.
図7は、パルスアーク溶接の電流・電圧波形図である。同図(A)は溶接電流(瞬時値)ioの、同図(B)は溶接電圧(瞬時値)voの波形図である。以下,同図を参照して説明する。 FIG. 7 is a current / voltage waveform diagram of pulse arc welding. 4A is a waveform diagram of the welding current (instantaneous value) io, and FIG. 2B is a waveform diagram of the welding voltage (instantaneous value) vo. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.
(1)時刻t1〜t2のピーク期間Tp
予め定めたピーク期間Tp中は、同図(A)に示すように、溶接ワイヤを溶滴移行させるために大電流値の予め定めたピーク電流Ipを通電し、同図(B)に示すように、この期間中のアーク長に略比例したピーク電圧Vpが印加する。
(1) Peak period Tp between times t1 and t2
During the predetermined peak period Tp, a predetermined peak current Ip having a large current value is applied to transfer the welding wire to the droplet as shown in FIG. In addition, a peak voltage Vp substantially proportional to the arc length during this period is applied.
(2)時刻t2〜t3のベース期間Tb
後述する溶接電源の出力制御によって定まるベース期間Tb中は、同図(A)に示すように、溶接ワイヤ先端の溶滴を成長させないために小電流値の予め定めたベース電流Ibを通電し、同図(B)に示すように、この期間中のアーク長に略比例したベース電圧Vbが印加する。
(2) Base period Tb between times t2 and t3
During the base period Tb determined by the output control of the welding power source described later, as shown in FIG. 5A, a predetermined base current Ib having a small current value is applied so as not to grow the droplets at the tip of the welding wire, As shown in FIG. 5B, a base voltage Vb that is substantially proportional to the arc length during this period is applied.
上記のピーク期間Tp及びベース期間Tbからなる時刻t1〜t3の期間を1パルス
Tpbとして繰り返して溶接を行う。同図(A)に示すように、このパルス周期Tpbごとの溶接電流の平均値がIavとなり、同様に、同図(B)に示すように、このパルス周期Tpbごとの溶接電圧の平均値がVavとなる。溶接電源の外部特性を形成するための出力制御は、パルス周期Tpbの時間長さを操作量としてフィードバック制御することで行われる。すなわち、ピーク期間Tpを一定値としてパルス周期Tpb(ベース期間Tb)を増減させることによって出力制御を行う。
Welding is performed by repeating the period from time t1 to t3 consisting of the peak period Tp and the base period Tb as one pulse Tpb. As shown in FIG. 6A, the average value of the welding current for each pulse period Tpb is Iav. Similarly, as shown in FIG. 5B, the average value of the welding voltage for each pulse period Tpb is Vav. Output control for forming external characteristics of the welding power source is performed by feedback control using the time length of the pulse period Tpb as an operation amount. That is, output control is performed by increasing or decreasing the pulse period Tpb (base period Tb) with the peak period Tp as a constant value.
図8に示すように、時刻t(n)〜t(n+1)の第n回目のパルス周期Tpb(n)の溶接電流の平均値がIav(n)となり、溶接電圧の平均値がVav(n)となる。上述した図6において、これらIav(n)とVav(n)との交点P1が、予め設定された外部特性L2上に乗るように出力制御される。以下、所望の傾きKsを有する外部特性を形成するための溶接電源の出力制御方法について説明する。 As shown in FIG. 8, the average value of the welding current in the n-th pulse period Tpb (n) from time t (n) to t (n + 1) is Iav (n), and the average value of the welding voltage is Vav. (n). In FIG. 6 described above, output control is performed so that the intersection P1 between these Iav (n) and Vav (n) is on a preset external characteristic L2. Hereinafter, the output control method of the welding power source for forming the external characteristic having the desired inclination Ks will be described.
図7で上述したパルスアーク溶接の波形図を参照して従来技術の外部特性形成方法を説明する。形成すべき目標の外部特性は、上述した(1)式の外部特性である。第n回目のパルス周期Tpb(n)における平均溶接電流値Iav及び平均溶接電圧値Vavは下式で表すことができる。
Iav=(1/Tpb(n))・∫ia・dt ……(2)式
Vav=(1/Tpb(n))・∫va・dt ……(3)式
但し、積分は第n回目のパルス周期Tpb(n)の間行い、iaは溶接電流ioの絶対値であり、vaは溶接電圧voの絶対値である。
A conventional external characteristic forming method will be described with reference to the pulse arc welding waveform diagram described above with reference to FIG. The target external characteristic to be formed is the external characteristic of the above-described equation (1). The average welding current value Iav and average welding voltage value Vav in the n-th pulse period Tpb (n) can be expressed by the following equations.
Iav = (1 / Tpb (n)) · ∫ia · dt (2) Equation Vav = (1 / Tpb (n)) · ∫va · dt (3) However, the integration is the nth time It is performed during the pulse period Tpb (n), ia is the absolute value of the welding current io, and va is the absolute value of the welding voltage vo.
これら(2)式及び(3)式を上述した(1)式に代入して整理すると下式となる。
∫(Ks・ia−Ks・Is+Vs−va)・dt=0 ……(4)式
但し、積分は第n回目のパルス周期Tpb(n)の間行い、Ksは外部特性の傾きであり、Isは溶接電流基準値であり、Vsは溶接電圧基準値である。
Substituting these formulas (2) and (3) into the above-described formula (1) and rearranging them gives the following formula.
∫ (Ks · ia−Ks · Is + Vs−va) · dt = 0 (4) where the integration is performed during the nth pulse period Tpb (n), and Ks is the slope of the external characteristic, Is Is a welding current reference value, and Vs is a welding voltage reference value.
したがって、第n回目のパルス周期Tpb(n)が終了した時点においては上記(4)式が成立することになる。ここで、上記(4)式の左辺を積分値SViとして定義すると下式となる。
Svj=∫(Ks・ia−Ks・Is+Vs−va)・dt ……(5)式
Therefore, when the nth pulse cycle Tpb (n) ends, the above equation (4) is established. Here, when the left side of the above equation (4) is defined as the integral value SVi, the following equation is obtained.
Svj = ∫ (Ks · ia−Ks · Is + Vs−va) · dt (5)
第n回目のパルス周期Tpb(n)が開始した時点から上記(5)式の積分値Sviの演算を開始する。第n回目の予め定めたピーク期間Tpが終了して第n回目のベース期間Tb中に上記の積分値Svi=0(又はSvi≧0)となった時点で第n回目のパルス周期Tpb(n)を終了する。この動作を繰り返すことによって、上述した(1)式の外部特性を形成することができる。 The calculation of the integral value Svi of the above equation (5) is started from the time when the nth pulse cycle Tpb (n) starts. When the n-th predetermined peak period Tp ends and the integrated value Svi = 0 (or Svi ≧ 0) is reached during the n-th base period Tb, the n-th pulse period Tpb (n ) Ends. By repeating this operation, it is possible to form the external characteristic of the above-described equation (1).
上述した外部特性形成方法を以下に整理して記載する。
(1)傾きKs、溶接電流基準値Is及び溶接電圧基準値Vsによって目標の溶接電源の外部特性を予め設定する。
(2)溶接中の溶接電圧voの絶対値va及び溶接電流ioの絶対値iaを検出する。
(3)第n回目のパルス周期Tpb(n)の開始時点から積分値Svi=∫(Ks・ia−Ks・Is+Vs−va)・dtの演算を開始する。
(4)第n回目の予め定めたピーク期間Tpに続く第n回目のベース期間Tb中の上記積分値Sviが0以上(Svi≧0)になった時点で第n回目のパルス周期Tpb(n)を終了する。
(5)続けて第n+1回目のパルス周期Tpb(n+1)を開始して、上記(3)〜(4)の動作を繰り返し行うことによって、上記(1)で設定した所望の外部特性を形成する。
The external characteristic forming method described above will be summarized and described below.
(1) The external characteristics of the target welding power source are set in advance by the inclination Ks, the welding current reference value Is, and the welding voltage reference value Vs.
(2) The absolute value va of the welding voltage vo and the absolute value ia of the welding current io are detected during welding.
(3) The calculation of the integral value Svi = ∫ (Ks · ia−Ks · Is + Vs−va) · dt is started from the start time of the nth pulse cycle Tpb (n).
(4) When the integral value Svi in the nth base period Tb following the nth predetermined peak period Tp becomes 0 or more (Svi ≧ 0), the nth pulse period Tpb (n ) Ends.
(5) Subsequently, by starting the (n + 1) th pulse cycle Tpb (n + 1) and repeating the operations (3) to (4), the desired external characteristic set in the above (1) can be obtained. Form.
図9は、上述した外部特性を形成するための出力制御を搭載した溶接電源のブロック図である。以下,同図を参照して各ブロックについて説明する。 FIG. 9 is a block diagram of a welding power source equipped with output control for forming the above-described external characteristics. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG.
電源主回路PMは、交流商用電源(3相200V等)を入力として、後述する電流誤差増幅信号Eiに従ってインバータ制御等の電力制御を行い、溶接に適した溶接電流io及び溶接電圧voを出力する。溶接ワイヤ1は、ワイヤ送給装置の送給ロール5の回転によって溶接トーチ4内を通って送給されて、母材2との間でアーク3が発生する。電圧検出回路VDは、上記の溶接電圧voを検出して絶対値に変換し、溶接電圧絶対値信号vaを出力する。電流検出回路IDは、上記の溶接電流ioを検出して絶対値に変換し、溶接電流絶対値信号iaを出力する。
The power supply main circuit PM receives an AC commercial power supply (3-phase 200V, etc.) as input, performs power control such as inverter control in accordance with a current error amplification signal Ei described later, and outputs a welding current io and a welding voltage vo suitable for welding. . The
溶接電流基準値設定回路ISは、予め定めた溶接電流基準値信号Isを出力する。溶接電圧基準値設定回路VSは、予め定めた溶接電圧基準値信号Vsを出力する。傾き設定回路KSは、予め定めた外部特性の傾き設定信号Ksを出力する。これらの3つの信号Is、Vs、Ksによって所望の外部特性を設定する。積分回路SVIは、上記の溶接電圧絶対値信号va、溶接電流絶対値信号ia、溶接電圧基準値信号Vs、溶接電流基準値信号Is及び傾き設定信号Ksを入力として、上記(5)式の積分値Svi=∫(Ks・ia−Ks・Is+Vs−va)・dtを演算して、積分値信号Sviを出力する。比較回路CMは、上記の積分値信号Sviの値が0以上(Svi≧0)になったことを判別すると短時間Highレベルとなる比較信号Cmを出力する。 The welding current reference value setting circuit IS outputs a predetermined welding current reference value signal Is. The welding voltage reference value setting circuit VS outputs a predetermined welding voltage reference value signal Vs. The inclination setting circuit KS outputs an inclination setting signal Ks having a predetermined external characteristic. Desired external characteristics are set by these three signals Is, Vs, and Ks. The integration circuit SVI receives the welding voltage absolute value signal va, the welding current absolute value signal ia, the welding voltage reference value signal Vs, the welding current reference value signal Is, and the slope setting signal Ks, and integrates the above equation (5). The value Svi = ∫ (Ks · ia−Ks · Is + Vs−va) · dt is calculated, and the integrated value signal Svi is output. When the comparison circuit CM determines that the value of the integration value signal Svi is 0 or more (Svi ≧ 0), the comparison circuit CM outputs a comparison signal Cm that becomes a high level for a short time.
溶接電流波形パラメータ設定回路PFは、溶接電流波形を形成するピーク電流設定値Ips、ベース電流設定値Ibs及びピーク期間設定値Tpsから成る溶接電流波形パラメータ設定信号Pfを出力する。電流設定回路ICSは、上記の比較信号Cm、溶接電流波形パラメータ設定信号Pfを入力として、第n回目のパルス周期Tpb(n)を開始すると、上記のピーク期間設定値Tpsによって定まる期間中は上記のピーク電流設定値Ipsを溶接電流設定信号Icsとして出力し、続いて上記の比較信号CmがHighレベルになるまでの期間中は上記のベース電流設定値Ibsを溶接電流設定信号Icsとして出力する。電流誤差増幅回路EIは、上記の溶接電流設定信号Icsと溶接電流絶対値信号iaとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。これにより、溶接電流設定信号Icsと溶接電流ioとは同じ波形となる。 The welding current waveform parameter setting circuit PF outputs a welding current waveform parameter setting signal Pf including a peak current setting value Ips, a base current setting value Ibs, and a peak period setting value Tps forming a welding current waveform. The current setting circuit ICS receives the comparison signal Cm and the welding current waveform parameter setting signal Pf and starts the n-th pulse period Tpb (n). During the period determined by the peak period setting value Tps, the current setting circuit ICS The peak current set value Ips is output as the welding current setting signal Ics, and then the base current set value Ibs is output as the welding current setting signal Ics during the period until the comparison signal Cm becomes the high level. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the welding current setting signal Ics and the welding current absolute value signal ia, and outputs a current error amplification signal Ei. Thereby, the welding current setting signal Ics and the welding current io have the same waveform.
図10は、上述した溶接電源の各信号のタイミングチャートである。同図(A)は溶接電流ioの、同図(B)は溶接電圧voの、同図(C)は積分値信号Sviの時間変化を示す。以下,同図を参照して説明する。 FIG. 10 is a timing chart of each signal of the above-described welding power source. 4A shows the welding current io, FIG. 2B shows the welding voltage vo, and FIG. 3C shows the change over time of the integrated value signal Svi. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.
時刻t(n)において、第n回目のパルス周期Tpb(n)が開始すると、同図(A)に示すように、ピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、ピーク電圧Vpが印加する。これに応動して、同図(C)に示すように、積分値信号Sviの値は負の方向へ減少する。時刻t2において、ベース期間Tbが開始すると、同図(A)に示すように、ベース電流Ibが通電し、同図(B)に示すように、ベース電圧Vbが印加する。同図(C)に示す積分値信号Sviの値は増加して時刻t3において0となり、第n回目のパルス周期Tpb(n)を終了する。以後、上述した動作を繰り返す(例えば、特許文献1、2参照)。
When the n-th pulse period Tpb (n) starts at time t (n), the peak current Ip is energized as shown in FIG. 9A, and the peak voltage is applied as shown in FIG. Vp is applied. In response to this, the value of the integral value signal Svi decreases in the negative direction as shown in FIG. When the base period Tb starts at time t2, the base current Ib is energized as shown in FIG. 9A, and the base voltage Vb is applied as shown in FIG. The value of the integral value signal Svi shown in FIG. 5C increases and becomes 0 at time t3, and the nth pulse cycle Tpb (n) ends. Thereafter, the above-described operation is repeated (see, for example,
上述したように、アーク長制御の安定性を良好にするためには、図6で上述した所望の傾きKsを有する外部特性を形成する必要がある。図6において、縦軸の平均溶接電圧値Vavはパルス周期Tpbごとの平均値であり、溶接電圧値とアーク長とは比例関係にあるので、結果的に縦軸はパルス周期ごとの平均アーク長を示すことと等価である。したがって、アーク長制御の安定性は、平均溶接電流Iavによって定まる溶融速度とアーク長との関係が所望の傾きを有する外部特性に制御されることによって実現される。 As described above, in order to improve the stability of the arc length control, it is necessary to form the external characteristic having the desired slope Ks described above with reference to FIG. In FIG. 6, the average welding voltage value Vav on the vertical axis is an average value for each pulse period Tpb, and the welding voltage value and the arc length are in a proportional relationship. As a result, the vertical axis represents the average arc length for each pulse period. Is equivalent to indicating Therefore, the stability of the arc length control is realized by controlling the relationship between the melting rate determined by the average welding current Iav and the arc length to an external characteristic having a desired slope.
図11は、アーク発生部の模式図であり、同図(A)はピーク期間Tp中のアーク発生部を示し、同図(B)はベース期間Tb中のアーク発生部を示す。同図(A)に示すように、ピーク期間Tp中は大電流値のピーク電流Ipが通電するので、アーク3の指向性が強くなり、アーク3は溶接ワイヤ1直下の母材2との間に発生する。溶接ワイヤ先端から母材2までの最短距離が見かけのアーク長La1と呼ばれ、溶接品質に大きな影響を及ぼす。したがって、単にアーク長と言うときは、通常この見かけのアーク長La1のことを指している。上述したアーク長制御とは、溶接品質に重大な影響を及ぼす見かけのアーク長La1を適正値に制御することである。同図(A)において、真のアーク長Lt1は、アーク3の実際の距離であり、アーク3が直下に発生しているときはLt1≒L a1となる。この真のアーク長Lt1が溶接電圧値(ピーク電圧値Vp)と比例関係にある。したがって、この場合には、本来検出したい見かけのアーク長を溶接電圧値(ピーク電圧値Vp)によって検出することができる。同様に、ベース期間Tbにおいてもアーク3が直下に発生しているときは、見かけのアーク長を溶接電圧値(ベース電圧値Vb)で検出することができる。上述した状態、すなわち見かけのアーク長を溶接電圧値で正確に検出することができることを前提条件として従来技術の出力制御は構築されている。
FIG. 11 is a schematic diagram of the arc generation unit. FIG. 11A shows the arc generation unit during the peak period Tp, and FIG. 11B shows the arc generation unit during the base period Tb. As shown in FIG. 4A, during the peak period Tp, the peak current Ip having a large current value is energized, so that the directivity of the
しかし、同図(B)に示すように、ベース期間Tb中は小電流値のベース電流Ibが通電するために、アーク3の指向性が弱い。このために、母材2の表面状態、シールドガスの遮蔽状態、溶融池の不規則振動等の変動によって、アーク3は直下に発生せず斜め方向に発生することがある。この斜め方向へのアーク3の発生は、母材表面の酸化皮膜を求めてアーク陰極点が移動するミグ溶接においてしばしば発生する。この状態になると、同図(B)に示すように、見かけのアーク長La2と真のアーク長Lt2とはかなり異なった値となる。このときに、溶接電圧値(ベース電圧値Vb)は真のアーク長Lt2に比例した値となり、見かけのアーク長La2には比例しない。このために、パルス周期ごとの平均溶接電圧値Vavは、見かけのアーク長に比例するピーク電圧値Vpと見かけのアーク長に比例しないベース電圧値とが平均された値となるために、この平均溶接電圧値Vavではパルス周期ごとの見かけのアーク長を正確に検出することができない。この結果、アーク長制御性が低下することになる。
However, as shown in FIG. 5B, since the base current Ib having a small current value is energized during the base period Tb, the directivity of the
そこで、本発明は、アークが斜め方向に発生する頻度が高い溶接条件においてもアーク長制御性を良好にすることができる消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法を提供する。 Therefore, the present invention provides an output control method for consumable electrode pulse arc welding that can improve the arc length controllability even under welding conditions in which an arc is frequently generated in an oblique direction.
上述した課題を解決するために、第1の発明は、ピーク期間中のピーク電流の通電とベース期間中のベース電流の通電とを1パルス周期として溶接電流を通電して溶接する消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法において、
第n回目のパルス周期の開始時点から平均溶接電流値を刻々と算出し、前記ピーク期間中のピーク電圧値を検出し、このピーク電圧値を入力として予め定めた外部特性によって平均溶接電流設定値を算出し、
前記ピーク期間に続くベース期間中に前記平均溶接電流値と前記平均溶接電流設定値とが等しくなった時点で前記第n回目のパルス周期を終了し、続けて第n+1回目のパルス周期を開始する、ことを特徴とする消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法である。
In order to solve the above-described problem, the first invention is a consumable electrode pulse arc that is welded by applying a welding current with a peak current applied during a peak period and a base current applied during a base period as one pulse period. In the welding output control method,
The average welding current value is calculated every moment from the start of the nth pulse cycle, the peak voltage value during the peak period is detected, and the average welding current set value is determined according to a predetermined external characteristic using the peak voltage value as an input. To calculate
When the average welding current value becomes equal to the average welding current set value during the base period following the peak period, the nth pulse cycle is ended, and then the (n + 1) th pulse cycle is started. This is an output control method for consumable electrode pulse arc welding.
第2の発明は、前記ピーク電流が立上り及び/又は立下りに傾斜を有する、ことを特徴とする第1の発明記載の消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an output control method for consumable electrode pulse arc welding according to the first aspect, wherein the peak current has a slope at the rise and / or fall.
第3の発明は、前記ピーク期間の前に電極マイナス期間を設け、この電極マイナス期間中は電極マイナス極性に切り換えて電極マイナス電流を通電する、ことを特徴とする第1の発明又は第2の発明記載の消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法である。 According to a third aspect of the present invention, an electrode minus period is provided before the peak period, and the electrode minus polarity is switched during the electrode minus period to pass an electrode minus current. It is an output control method of consumable electrode pulse arc welding according to the invention.
第4の発明は、前記平均溶接電流値の算出を前記溶接電流の設定信号によって行う、ことを特徴とする第1〜第3の発明のいずれか1項に記載の消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法である。 4th invention calculates the said average welding current value by the setting signal of the said welding current, The output of the consumable electrode pulse arc welding of any one of the 1st-3rd invention characterized by the above-mentioned It is a control method.
上記第1の発明によれば、アークが斜め方向に発生する頻度が高い溶接条件において、見かけのアーク長の変化をピーク電圧値によって正確に検出し、このピーク電圧値Vpを入力として予め定めた外部特性に基づいて平均溶接電流設定値を算出し、パルス周期ごとの平均溶接電流値がこの平均溶接電流設定値になるように出力制御する。これにより、アークが斜め方向に発生する頻度の高い溶接条件(例えば、ミグ溶接時)下でも、アーク長制御性が向上し良好な溶接品質を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the apparent arc length change is accurately detected by the peak voltage value under the welding conditions in which the arc is frequently generated in the oblique direction, and the peak voltage value Vp is set in advance as the input. An average welding current set value is calculated based on the external characteristics, and output control is performed so that the average welding current value for each pulse period becomes the average welding current set value. As a result, the arc length controllability is improved and good welding quality can be obtained even under welding conditions (for example, during MIG welding) where the arc is generated in an oblique direction.
さらに、第2の発明によれば、ピーク電流の立上り及び/又は立下りに傾斜を有する場合でも、上述した第1の発明と同様の効果を奏することができる。 Furthermore, according to the second invention, even when the rising and / or falling of the peak current has an inclination, the same effect as that of the first invention can be obtained.
さらに、第3の発明によれば、電極マイナス期間のある交流パルスアーク溶接においても、上述した第1の発明と同様の効果を奏することができる。 Furthermore, according to the third aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention described above can be achieved in AC pulse arc welding with an electrode minus period.
さらに、第3の発明によれば、溶接電流の設定信号によって平均溶接電流値を算出することができ、上述した第1の発明と同様の効果を奏することができる。 Furthermore, according to the third invention, the average welding current value can be calculated from the setting signal of the welding current, and the same effect as the first invention described above can be obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る溶接電源の外部特性を示す図である。同図の横軸は平均溶接電流Iavを示し、縦軸はピーク電圧値Vpを示す。従来技術を示す図6とは異なり、縦軸をピーク電圧値Vpに変更した理由は以下のとおりである。図11で上述したように、ピーク期間Tp中は大電流値のピーク電流Ipが通電するためにアークの指向性が強くなり、アークは溶接ワイヤ直下に発生する。この結果、見かけのアーク長と真のアーク長とが略等しくなるために、真のアーク長と比例するピーク電圧値Vpによって見かけのアーク長を検出することができる。したがって、パルス周期ごとの見かけのアーク長の変化をピーク期間Tp中の見かけのアーク長の変化によって検出するものである。溶接品質には数周期〜十数周期のパルス周期における見かけのアーク長の変化が問題になるので、1パルス周期中の平均の見かけのアーク長をk検出する必要はない。パルス周期ごとのピーク期間Tpの見かけのアーク長を検出し、数数周期〜十数周期にわたる見かけのアーク長の変化幅を正確に検出することが重要である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing external characteristics of the welding power source according to
同図において、縦軸をピーク電圧値Vpとすることは、見かけのアーク長を縦軸にした外部特性を設定していることと等価である。したがって、同図の外部特性が形成されるように溶接電源の出力制御を行うことによって良好なアーク長制御を行うことができる。同図に示す外部特性L3は、P0点を通り傾きKsの直線であり、下式で表すことができる。P0点は溶接電流基準値Isとピーク電圧基準値Vpsとの交点である。
Vp=Ks・(Iav−Is)+Vps …(6)式
In the figure, setting the vertical axis to the peak voltage value Vp is equivalent to setting the external characteristic with the apparent arc length as the vertical axis. Therefore, good arc length control can be performed by controlling the output of the welding power source so that the external characteristics shown in FIG. The external characteristic L3 shown in the figure is a straight line passing through the point P0 and having an inclination Ks, and can be expressed by the following equation. Point P0 is an intersection of welding current reference value Is and peak voltage reference value Vps.
Vp = Ks · (Iav−Is) + Vps (6)
図2は、上述した外部特性L3を形成する出力制御を搭載した溶接電源のブロック図である。同図において上述した図9と同一のブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図9と異なる点線で示すブロックについて説明する。 FIG. 2 is a block diagram of a welding power source equipped with output control for forming the above-described external characteristic L3. In the figure, the same blocks as those in FIG. 9 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Hereinafter, blocks indicated by dotted lines different from those in FIG. 9 will be described.
ピーク電圧検出回路VPDは、ピーク電圧Vpを検出して、ピーク電圧検出信号Vpdを出力する。平均電流算出回路IAVは、各パルス周期の開始時点から刻々と平均値を算出して、平均溶接電流値信号Iavを出力する。平均値の算出方法については、図3で詳述する。ピーク電圧基準値設定回路VPSは、予め定めたピーク電圧基準値信号Vpsを出力する。平均溶接電流設定回路IAVSは、溶接電流基準値信号Is、傾き設定信号Ks、上記のピーク電圧基準値信号Vps及び上記のピーク電圧検出信号Vpdを入力として、上記の(6)式を変形した
Iavs=((Vpd−Vps)/Ks)+Is …(7)
によって演算して、平均溶接電流設定信号Iavsを出力する。これにより、ピーク電圧検出信号Vpdに対応する図1の外部特性上の平均溶接電流値Iav(平均溶接電流設定信号Iavs)を算出している。第2比較回路CM2は、ピーク期間に続くベース期間に上記の平均溶接電流値信号Iavの値と平均溶接電流設定信号Iavsの値とが等しくなった時点で現パルス周期を終了するための短時間Highレベルになる比較信号Cmを出力する。
The peak voltage detection circuit VPD detects the peak voltage Vp and outputs a peak voltage detection signal Vpd. The average current calculation circuit IAV calculates an average value every moment from the start time of each pulse period, and outputs an average welding current value signal Iav. The method for calculating the average value will be described in detail with reference to FIG. The peak voltage reference value setting circuit VPS outputs a predetermined peak voltage reference value signal Vps. The average welding current setting circuit IAVS receives the welding current reference value signal Is, the inclination setting signal Ks, the above peak voltage reference value signal Vps, and the above peak voltage detection signal Vpd as inputs. = ((Vpd-Vps) / Ks) + Is (7)
And an average welding current setting signal Iavs is output. Thereby, the average welding current value Iav (average welding current setting signal Iavs) on the external characteristic of FIG. 1 corresponding to the peak voltage detection signal Vpd is calculated. The second comparison circuit CM2 is a short time for ending the current pulse period when the average welding current value signal Iav and the average welding current setting signal Iavs are equal to each other in the base period following the peak period. The comparison signal Cm which becomes High level is output.
図3は、上述した溶接電源の各信号のタイミングチャートである。同図(A)は溶接電流ioの、同図(B)は溶接電圧voの、同図(C)は平均溶接電流値信号Iav及び平均溶接電流設定信号Iavsの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。 FIG. 3 is a timing chart of each signal of the welding power source described above. FIG. 4A shows the welding current io, FIG. 4B shows the welding voltage vo, and FIG. 4C shows the time variation of the average welding current value signal Iav and the average welding current setting signal Iavs. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
時刻t1において、第n回目のパルス周期Tpb(n)が開始すると、同図(A)に示すように、ピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、ピーク電圧Vpが印加する。このピーク電圧値Vpを入力として、上記(7)式によって同図(C)に示す平均溶接電流設定信号Iavsの値が算出される。したがって、この平均溶接電流設定信号Iavsの値は、パルス周期Tpbごとにピーク電圧値Vpに対応して新たに算出される。 When the n-th pulse period Tpb (n) starts at time t1, the peak current Ip is energized as shown in FIG. 5A, and the peak voltage Vp is applied as shown in FIG. To do. With this peak voltage value Vp as an input, the value of the average welding current setting signal Iavs shown in FIG. Therefore, the value of the average welding current setting signal Iavs is newly calculated corresponding to the peak voltage value Vp for each pulse period Tpb.
第n回目のパルス周期Tpb(n)の開始時点である時刻t1からの経過時間をtとすると、経過時間tにおける平均溶接電流値Iavは下式で表すことができる。
Iav=(1/t)・∫ia・dt …(8)式
但し、iaは溶接電流絶対値信号であり、積分は経過時間tの間行う。
同図(C)に示すように、平均溶接電流値信号Iavの値は、上記(8)式に従い変化し、ピーク期間Tp中はIav>Iavsとなり、ベース期間Tb中は次第に減少し、時刻t3においてIav=Iavsになる。この時刻t3の時点で第n回目のパルス周期Tpb(n)を終了する。
If the elapsed time from the time t1, which is the starting point of the nth pulse period Tpb (n), is t, the average welding current value Iav at the elapsed time t can be expressed by the following equation.
Iav = (1 / t) · ∫ia · dt (8) where ia is a welding current absolute value signal and integration is performed during the elapsed time t.
As shown in FIG. 5C, the value of the average welding current value signal Iav changes according to the above equation (8), becomes Iav> Iavs during the peak period Tp, and gradually decreases during the base period Tb, at time t3. In this case, Iav = Iavs. At the time t3, the n-th pulse cycle Tpb (n) ends.
上述した本発明の出力制御方法を整理すると以下のようになる。
(1)溶接電流基準値信号Is、ピーク電圧基準値信号Vps及び傾き設定信号Ksによって所望の外部特性を上記(6)式で設定する。
(2)第n回目のパルス周期Tpb(n)のピーク電圧検出信号Vpdを入力として、上記(7)式によって平均溶接電流設定信号Iavsを算出する。
(3)第n回目のパルス周期Tpb(n)の開始時点から上記(8)式によって平均溶接電流値信号Iavを刻々と算出する。
(4)第n回目のパルス周期Tpb(n)のピーク期間Tpに続くベース期間Tb中において、平均溶接電流値信号Iavの値が平均溶接電流設定信号Iavsの値と等しくなった時点で第n回目のパルス周期Tpb(n)を終了する。
The above-described output control method of the present invention is organized as follows.
(1) A desired external characteristic is set by the above equation (6) by the welding current reference value signal Is, the peak voltage reference value signal Vps, and the inclination setting signal Ks.
(2) The average welding current setting signal Iavs is calculated by the above equation (7) with the peak voltage detection signal Vpd of the nth pulse cycle Tpb (n) as an input.
(3) The average welding current value signal Iav is calculated every moment from the start point of the n-th pulse period Tpb (n) by the above equation (8).
(4) In the base period Tb following the peak period Tp of the n-th pulse period Tpb (n), the n-th time is reached when the average welding current value signal Iav becomes equal to the average welding current setting signal Iavs. The second pulse period Tpb (n) is terminated.
上記した実施の形態1によれば、アークが斜め方向に発生する頻度が高い溶接条件において、見かけのアーク長の変化をピーク電圧値によって正確に検出し、平均溶接電流と見かけのアーク長との関係を示す外部特性を所望値に形成することができる。このために、アーク長制御性が向上し良好な溶接品質を得ることができる。 According to the first embodiment described above, in welding conditions in which an arc is generated in an oblique direction, the change in the apparent arc length is accurately detected by the peak voltage value, and the average welding current and the apparent arc length are calculated. External characteristics indicating the relationship can be formed to desired values. For this reason, the arc length controllability is improved and good welding quality can be obtained.
[実施の形態2]
図4は、溶接電流・電圧波形においてピーク期間Tpの前後に立上り期間Tu及び立下り期間Tdを設けた場合の図3に対応するタイミングチャートである。立上り期間Tu中は、同図(A)に示すように、ベース電流Ibからピーク電流Ipへと上昇する遷移電流が通電し、同図(B)に示すように、ベース電圧Vbからピーク電圧Vpへと上昇する遷移電圧が印加する。続くピーク期間Tp中は、同図(A)に示すように、ピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、ピーク電圧Vpが印加する。続く立下り期間Td中は、同図(A)に示すように、ピーク電流Ipからベース電流Ibへと下降する遷移電流が通電し、同図(B)に示すように、ピーク電圧Vpからベース電圧Vbへと下降する遷移電圧が印加する。続くベース期間Tb中は、同図(A)に示すように、ベース電流Ibが通電し、同図(B)に示すように、ベース電圧Vbが印加する。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a timing chart corresponding to FIG. 3 when the rising period Tu and the falling period Td are provided before and after the peak period Tp in the welding current / voltage waveform. During the rising period Tu, a transition current rising from the base current Ib to the peak current Ip is energized as shown in FIG. 9A, and the base voltage Vb is changed to the peak voltage Vp as shown in FIG. A transition voltage rising to is applied. During the subsequent peak period Tp, the peak current Ip is energized as shown in FIG. 9A, and the peak voltage Vp is applied as shown in FIG. During the subsequent falling period Td, as shown in FIG. 6A, a transition current that falls from the peak current Ip to the base current Ib is energized, and as shown in FIG. A transition voltage falling to the voltage Vb is applied. During the subsequent base period Tb, the base current Ib is energized as shown in FIG. 9A, and the base voltage Vb is applied as shown in FIG.
同図(C)に示すように、平均溶接電流設定信号Iavsは同図(B)に示すピーク電圧値Vpを入力として、上記(7)式によって算出される。また、平均溶接電流値信号Iavは上記(8)式によって算出される。平均溶接電流値信号Iavの値は、立上り期間Tu及びピーク期間Tp中は増加し、立下り期間Td及びベース期間Tb中は減少し、時刻t4においてIav=Iavsとなりこのパルス周期を終了する。 As shown in FIG. 6C, the average welding current setting signal Iavs is calculated by the above equation (7) with the peak voltage value Vp shown in FIG. The average welding current value signal Iav is calculated by the above equation (8). The value of the average welding current value signal Iav increases during the rising period Tu and the peak period Tp, decreases during the falling period Td and the base period Tb, becomes Iav = Iavs at time t4, and this pulse period is finished.
立上り期間Tuと立下り期間Tdは、両方又はどちらか一方でも良い。実施の形態2によれば、ピーク電流の立上り及び/又は立下りに傾斜がある場合でも、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。 The rising period Tu and the falling period Td may be both or either. According to the second embodiment, even when the rising and / or falling of the peak current has an inclination, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
[実施の形態3]
図5は、溶接電流・電圧波形においてピーク期間Tpの前に電極マイナス期間Tnを設けた交流パルスアーク溶接の場合の図3に対応するタイミングチャートである。電極マイナス期間Tn中は、同図(A)に示すように、電極マイナス極性で電極マイナス電流In流が通電し、同図(B)に示すように、電極マイナス電圧Vnが印加する。続くピーク期間Tp中は、同図(A)に示すように、通常の電極プラス極性に切り換えてピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、ピーク電圧Vpが印加する。続くベース期間Tb中は、同図(A)に示すように、ベース電流Ibが通電し、同図(B)に示すように、ベース電圧Vbが印加する。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a timing chart corresponding to FIG. 3 in the case of AC pulse arc welding in which an electrode minus period Tn is provided before the peak period Tp in the welding current / voltage waveform. During the electrode minus period Tn, as shown in FIG. 6A, the electrode minus current In flow is conducted with the electrode minus polarity, and the electrode minus voltage Vn is applied as shown in FIG. During the subsequent peak period Tp, the peak current Ip is applied by switching to the normal electrode positive polarity as shown in FIG. 6A, and the peak voltage Vp is applied as shown in FIG. During the subsequent base period Tb, the base current Ib is energized as shown in FIG. 9A, and the base voltage Vb is applied as shown in FIG.
同図(C)に示すように、平均溶接電流設定信号Iavsは同図(B)に示すピーク電圧値Vpを入力として、上記(7)式によって算出される。また、平均溶接電流値信号Iavは上記(8)式によって算出される。平均溶接電流値信号Iavの値は、電極マイナス期間Tn及びピーク期間Tp中は増加し、ベース期間Tb中は減少し、時刻t4においてIav=Iavsとなりこのパルス周期を終了する。 As shown in FIG. 6C, the average welding current setting signal Iavs is calculated by the above equation (7) with the peak voltage value Vp shown in FIG. The average welding current value signal Iav is calculated by the above equation (8). The value of the average welding current value signal Iav increases during the electrode minus period Tn and the peak period Tp, decreases during the base period Tb, and becomes Iav = Iavs at time t4, thus ending this pulse cycle.
電極マイナス期間Tnは、ピーク期間Tpの前後のどちらに設けても良い。実施の形態3によれば、電極マイナス期間Tnのある交流パルスアーク溶接でも、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。 The electrode minus period Tn may be provided before or after the peak period Tp. According to the third embodiment, the same effect as that of the above-described first embodiment can be obtained even in AC pulse arc welding with an electrode minus period Tn.
[実施の形態4]
上述したように、平均溶接電流平均値Iavは、上記(8)式によって算出される。図3(A)で上述した溶接電流波形において、ピーク電流Ip及びベース電流Ibは、図2で上述した溶接電流設定信号Icsによって設定される。したがって、溶接電流ioの絶対値iaの代わりに溶接電流設定信号Icsを使用すると、上記(8)式は下式に修正される。
Iav=(1/t)・∫Ics・dt …(81)式
但し、経過時間tはパルス周期開始時点からの経過時間であり、積分はこの経過時間tの間行う。溶接電流波形が、上述した図4及び図5のときも同様である。
[Embodiment 4]
As described above, the average welding current average value Iav is calculated by the above equation (8). In the welding current waveform described above with reference to FIG. 3A, the peak current Ip and the base current Ib are set by the welding current setting signal Ics described above with reference to FIG. Therefore, when the welding current setting signal Ics is used instead of the absolute value ia of the welding current io, the above equation (8) is corrected to the following equation.
Iav = (1 / t) · ∫Ics · dt (81) where the elapsed time t is the elapsed time from the start of the pulse cycle, and the integration is performed during this elapsed time t. The same applies to the welding current waveform shown in FIGS. 4 and 5 described above.
さらに、図3において、時刻t3時点で平均溶接電流値Iavと平均溶接電流設定信号Iavsとが等しくなり、ピーク電流Ipはピーク電流設定値Ipsによって、ベース電流Ibはベース電流設定値Ibsによって、ピーク期間Tpはピーク期間設定値Tpsによって予め設定されているので、下式が成立する。
Iavs=(Ips・Tps+Ibs・Tb)/(Tps+Tb)
上式をベース期間Tbによって整理すると下式となる。
Tb=(Ips−Iavs)・Tps/(Iavs−Ibs) …(91)式
したがって、パルス周期を開始し、ピーク電圧値Vpによって平均溶接電流設定信号Iavsが算出されると、上記(91)式によって現パルス周期のベース期間Tbを算出することができる。
Further, in FIG. 3, the average welding current value Iav and the average welding current setting signal Iavs become equal at time t3, the peak current Ip is peaked by the peak current setting value Ips, and the base current Ib is peaked by the base current setting value Ibs. Since the period Tp is preset by the peak period setting value Tps, the following equation is established.
Iavs = (Ips · Tps + Ibs · Tb) / (Tps + Tb)
When the above equation is arranged by the base period Tb, the following equation is obtained.
Tb = (Ips−Iavs) · Tps / (Iavs−Ibs) (91) Therefore, when the pulse period is started and the average welding current setting signal Iavs is calculated from the peak voltage value Vp, the above equation (91) Thus, the base period Tb of the current pulse period can be calculated.
同様に、図4の溶接電流波形においては、平均溶接電流設定信号Iavsが決まるとベース期間Tbは下式で算出される。
Tb=((A・Tus+Ips・Tps+A・Tds)/(Iavs−Ibs))−Tus−Tps−Tds
…(92)式
但し、A=(1/2)・(Ips−Ibs)であり、Tusは予め定めた立上り期間設定値であり、Tdsは予め定めた立下り期間設定値である。
Similarly, in the welding current waveform of FIG. 4, when the average welding current setting signal Iavs is determined, the base period Tb is calculated by the following equation.
Tb = ((A · Tus + Ips · Tps + A · Tds) / (Iavs−Ibs)) − Tus−Tps−Tds
(92) where A = (1/2) · (Ips−Ibs), Tus is a predetermined rising period setting value, and Tds is a predetermined falling period setting value.
同様に、図5の溶接電流波形においては、平均溶接電流設定信号Iavsが決まるとベース期間Tbは下式で算出される。
Tb=((Ins−Iavs)・Tns+(Ips−Iavs)・Tps)/(Iavs−Ibs)
…(93)式
但し、Insは予め定めた電極マイナス電流設定値であり、Tnsは予め定めた電極マイナス期間設定値である。
Similarly, in the welding current waveform of FIG. 5, when the average welding current setting signal Iavs is determined, the base period Tb is calculated by the following equation.
Tb = ((Ins−Iavs) · Tns + (Ips−Iavs) · Tps) / (Iavs−Ibs)
(93) where Ins is a predetermined electrode minus current set value and Tns is a predetermined electrode minus period set value.
上述したように、実施の形態4によれば、溶接電流設定信号Ics又は溶接電流波形パラメータによってベース期間Tbを制御し、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, the base period Tb can be controlled by the welding current setting signal Ics or the welding current waveform parameter, and the same effects as in the first embodiment can be obtained.
1 溶接ワイヤ
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
CM 比較回路
Cm 比較信号
CM2 第2比較回路
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
ia 溶接電流絶対値(信号)
IAV 平均電流算出回路
Iav 平均溶接電流値(信号)
IAVS 平均溶接電流設定回路
Iavs 平均溶接電流設定信号
Ib ベース電流
Ibs ベース電流設定値
ICS 電流設定回路
Ics 溶接電流設定信号
ID 電流検出回路
In 電極マイナス電流
Ins 電極マイナス電流設定値
io 溶接電流
Ip ピーク電流
Ips ピーク電流設定値
IS 溶接電流基準値設定回路
Is 溶接電流基準値(信号)
KS 傾き設定回路
Ks 傾き設定信号
L1〜L3 外部特性
La1、La2 見かけのアーク長
Lt1、Lt2 真のアーク長
PF 溶接電流波形パラメータ設定回路
Pf 溶接電流波形パラメータ設定信号
SVI 積分回路
Svi 積分値(信号)
Tb ベース期間
Td 立下り期間
Tds 立下り期間設定値
Tn 電極マイナス期間
Tns 電極マイナス期間設定値
Tp ピーク期間
Tpb パルス周期
Tps ピーク期間設定値
Tu 立下り期間
Tus 立下り期間設定値
va 溶接電圧絶対値(信号)
Vav 平均溶接電圧値
Vb ベース電圧
VD 電圧検出回路
Vn 電極マイナス電圧
vo 溶接電圧
Vp ピーク電圧
VPD ピーク電圧検出回路
Vpd ピーク電圧検出信号
VPS ピーク電圧基準値設定回路
Vps ピーク電圧基準値(信号)
VS 溶接電圧基準値設定回路
Vs 溶接電圧基準値(信号)
DESCRIPTION OF
IAV average current calculation circuit
Iav Average welding current value (signal)
IAVS average welding current setting circuit Iavs average welding current setting signal Ib base current Ibs base current setting value ICS current setting circuit Ics welding current setting signal ID current detection circuit In electrode minus current Ins electrode minus current setting value io welding current Ip peak current Ips Peak current set value IS Welding current reference value setting circuit Is Welding current reference value (signal)
KS Inclination setting circuit Ks Inclination setting signals L1 to L3 External characteristics La1 and La2 Apparent arc length Lt1 and Lt2 True arc length PF Welding current waveform parameter setting circuit Pf Welding current waveform parameter setting signal SVI Integration circuit Svi Integration value (signal)
Tb Base period Td Falling period Tds Falling period set value Tn Electrode minus period Tns Electrode minus period set value Tp Peak period Tpb Pulse period Tps Peak period set value Tu Falling period Tus Falling period set value va Welding voltage absolute value ( signal)
Vav Average welding voltage value Vb Base voltage VD Voltage detection circuit Vn Electrode minus voltage vo Welding voltage Vp Peak voltage VPD Peak voltage detection circuit
Vpd Peak voltage detection signal VPS Peak voltage reference value setting circuit Vps Peak voltage reference value (signal)
VS Welding voltage reference value setting circuit Vs Welding voltage reference value (signal)
Claims (4)
第n回目のパルス周期の開始時点から平均溶接電流値を刻々と算出し、前記ピーク期間中のピーク電圧値を検出し、このピーク電圧値を入力として予め定めた外部特性によって平均溶接電流設定値を算出し、
前記ピーク期間に続くベース期間中に前記平均溶接電流値と前記平均溶接電流設定値とが等しくなった時点で前記第n回目のパルス周期を終了し、続けて第n+1回目のパルス周期を開始する、ことを特徴とする消耗電極パルスアーク溶接の出力制御方法。 In an output control method of consumable electrode pulse arc welding in which welding is performed by energizing a welding current with the energization of the peak current during the peak period and the energization of the base current during the base period as one pulse cycle,
The average welding current value is calculated every moment from the start of the nth pulse cycle, the peak voltage value during the peak period is detected, and the average welding current set value is determined according to a predetermined external characteristic using the peak voltage value as an input. To calculate
When the average welding current value becomes equal to the average welding current set value during the base period following the peak period, the nth pulse cycle is ended, and then the (n + 1) th pulse cycle is started. A method for controlling the output of consumable electrode pulse arc welding.
The output control method for consumable electrode pulse arc welding according to any one of claims 1 to 3, wherein the average welding current value is calculated by a setting signal of the welding current.
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