JP2011206794A - Plasma mig welding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent welding quality by preventing any degradation or crack of a structure of a base metal when using the pulse waveform in the welding current conducting both arcs, in a plasma MIG welding method for generating the MIG arc and the plasma arc from one welding torch.SOLUTION: In the plasma MIG welding method, the MIG arc is generated by repeating the conduction of the first peak current Ipm and the conduction of the first base current Ibm as one pulse period Tf; the second peak current Ipp is conducted during a part of the conduction period or the entire period of the first base current Ibm, and the second base current Ibp is conducted during the other period of the pulse period Tf to generate the plasma arc; wherein the second peak current Ipp or its conduction period Tpp is controlled so that the average value of the plasma welding current Iwp to be formed of the second peak current Ipp and the second base current Ibp is equal to the predetermined current set value.

Description

本発明は、1つの溶接トーチを用いてミグアークとプラズマアークとを同時に発生させて溶接を行うプラズマミグ溶接方法に関するものである。   The present invention relates to a plasma MIG welding method for performing welding by simultaneously generating a MIG arc and a plasma arc using a single welding torch.

従来から、プラズマ溶接方法とミグ溶接方法とを組み合わせたプラズマミグ溶接方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このプラズマミグ溶接方法においては、溶接トーチを通して送給される溶接ワイヤと母材との間にミグ溶接電流を通電することによってミグアークを発生させる。これと同時に、溶接ワイヤを囲むようにアルゴンなどのガスを供給し、このガスを介して溶接トーチと母材との間にプラズマ溶接電流を通電することによってプラズマアークを発生させる。溶接ワイヤは、ミグアークを発生させる電極として機能すると共に、その先端が溶融することにより溶滴となって母材の接合を補助する。したがって、プラズマミグ溶接方法は、厚板の高効率溶接、薄板の高速溶接等に使用されることが多い。   Conventionally, a plasma MIG welding method combining a plasma welding method and a MIG welding method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this plasma MIG welding method, a MIG arc is generated by applying a MIG welding current between a welding wire fed through a welding torch and a base material. At the same time, a gas such as argon is supplied so as to surround the welding wire, and a plasma arc is generated by passing a plasma welding current between the welding torch and the base material through this gas. The welding wire functions as an electrode for generating a MIG arc, and the tip of the welding wire melts to form a droplet to assist the joining of the base materials. Therefore, the plasma MIG welding method is often used for high-efficiency welding of thick plates, high-speed welding of thin plates, and the like.

上記のミグ溶接電流は、スパッタの発生を抑制し、かつ、溶滴を安定して供給するために、一般的に直流のパルス波形が使用される。したがって、ミグ溶接方法は、一般的なミグパルス溶接方法である。ミグパルス溶接方法を含む消耗電極式アーク溶接方法では、溶接中のアーク長を適正値に維持することが重要であるために、アーク長制御が行われる。上記のプラズマ溶接電流には、直流又は直流パルス波形が使用される。ここで、第1ピーク電流及び第1ベース電流から形成されるミグ溶接電流を通電してミグアークを発生させ、第2ピーク電流及び第2ベース電流から形成されるプラズマ溶接電流を通電してプラズマアークを発生させる場合において、上記の第1ピーク電流通電中に上記の第2ベース電流を通電し、上記第1ベース電流通電中に上記の第2ピーク電流を通電する従来技術(特許文献2参照)が開示されている。すなわち、ミグ溶接電流及びプラズマ溶接電流にパルス波形を使用すると共に、互いのピーク電流通電が重ならないように位相をずらしている。このようにすることによって、互いのピーク電流が重なって母材への入熱が過多になることがなくなるので、アルミニウム材の溶接において組織の劣化及び割れが防止でき、良好な溶接品質を得ることができる。これ以降の説明において、単にアーク長と記載したときはミグアークのアーク長を意味している。以下、この従来技術について説明する。   The MIG welding current generally uses a DC pulse waveform in order to suppress the generation of spatter and stably supply droplets. Therefore, the MIG welding method is a general MIG pulse welding method. In the consumable electrode type arc welding method including the MIG pulse welding method, it is important to maintain the arc length during welding at an appropriate value, and therefore arc length control is performed. A DC or DC pulse waveform is used for the plasma welding current. Here, a MIG arc is generated by energizing the MIG welding current formed from the first peak current and the first base current, and a plasma arc is generated by energizing the plasma welding current formed from the second peak current and the second base current. In the conventional technique, the second base current is supplied during the first peak current application, and the second peak current is supplied during the first base current application (see Patent Document 2). Is disclosed. In other words, the pulse waveform is used for the MIG welding current and the plasma welding current, and the phases are shifted so that the peak currents do not overlap each other. By doing so, the peak currents overlap each other, so that the heat input to the base material is not excessive, so that the deterioration and cracking of the structure can be prevented in the welding of the aluminum material, and good welding quality can be obtained. Can do. In the following description, when the arc length is simply described, it means the arc length of the MIG arc. Hereinafter, this prior art will be described.

図9は、従来技術のプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はミグ溶接電圧Vwmを示し、同図(C)はプラズマ溶接電流Iwpを示す。ミグアークへの電力の供給は定電圧制御によって行われるので、電流及び電圧波形を示しており、プラズマアークへの電力の供給は定電流制御によって行われるので電流波形のみを示している。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 9 is a waveform diagram showing a conventional plasma MIG welding method. (A) shows the MIG welding current Iwm, (B) shows the MIG welding voltage Vwm, and (C) shows the plasma welding current Iwp. Since power supply to the MIG arc is performed by constant voltage control, current and voltage waveforms are shown. Since power supply to the plasma arc is performed by constant current control, only current waveforms are shown. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

同図(A)に示すように、時刻t1〜t2のピーク期間Tp中は第1ピーク電流Ipmが通電し、時刻t2〜t3のベース期間Tb中は第1ベース電流Ibmが通電する。このピーク期間Tpとベース期間Tbとを合わせてパルス周期Tfになる。そして、このミグ溶接電流Iwmの通電に対応して、同図(B)に示すように、ピーク期間Tp中は第1ピーク電圧Vpmが溶接ワイヤと母材との間に印加し、ベース期間Tb中は第1ベース電圧Vbmが印加する。   As shown in FIG. 5A, the first peak current Ipm is energized during the peak period Tp from time t1 to t2, and the first base current Ibm is energized during the base period Tb from time t2 to t3. The peak period Tp and the base period Tb are combined to form a pulse period Tf. Then, corresponding to the energization of the MIG welding current Iwm, as shown in FIG. 5B, the first peak voltage Vpm is applied between the welding wire and the base material during the peak period Tp, and the base period Tb. The first base voltage Vbm is applied inside.

ミグ溶接では、良好な溶接品質を得るためにアーク長を適正値に維持するアーク長制御が行われる。通常、このアーク長制御は、ミグ溶接電圧Vwmがアーク長と略比例関係にあることを利用して、ミグ溶接電圧Vwmの平均値が予め定めた電圧設定値と等しくなるようにパルス周期が制御される。ミグ溶接電圧Vwmの平均値は、ミグ溶接電圧Vwmをローパスフィルタに通すことによって生成される。このアーク長制御の方式は、周波数変調制御と呼ばれる。この場合、ピーク期間Tp、第1ピーク電流Ipm及び第1ベース電流Ibmは所定値に設定され、定数のパルスパラメータとなる。第1ピーク電流Ipmは臨界値以上に設定され、ピーク期間Tpと組み合わせてユニットパルス条件と呼ばれる。このユニットパルス条件は、1パルス周期1溶滴移行になるように設定される。第1ベース電流Ibmは、臨界値未満の数十A程度の小電流値に設定される。ユニットパルス条件及び第1ベース電流Ibmは、溶接ワイヤの材質、直径、ガスの種類等に応じて適正値に設定される。上記のパルス周期Tfは、フィードバック制御における操作量となるパラメータであり、周波数変調制御によってアーク負荷の変動に応動して過渡的に刻々と変化している。アーク状態が安定状態にあるときは、パルス周期Tfは略一定値の定常値になる。溶接ワイヤの送給速度が変化すると、適正なアーク長を維持するためには、ミグ溶接電流Iwmの平均値もそれに対応して変化する必要がある。これは、アーク長は送給速度と溶融速度とのバランスによって定まり、溶融速度はミグ溶接電流Iwmの平均値に比例するからである。すなわち、周波数変調制御によるアーク長制御では、送給速度が変化すると電圧設定値をそれに対応して適正値に変化させるので、パルス周期Tfの定常値が変化することになる。換言すれば、周波数変調制御では、送給速度に応じてパルス周期Tfが変化することになる。   In MIG welding, arc length control is performed to maintain the arc length at an appropriate value in order to obtain good welding quality. Normally, this arc length control uses the fact that the MIG welding voltage Vwm is substantially proportional to the arc length, and controls the pulse cycle so that the average value of the MIG welding voltage Vwm is equal to a predetermined voltage setting value. Is done. The average value of the MIG welding voltage Vwm is generated by passing the MIG welding voltage Vwm through a low-pass filter. This arc length control method is called frequency modulation control. In this case, the peak period Tp, the first peak current Ipm, and the first base current Ibm are set to predetermined values and become constant pulse parameters. The first peak current Ipm is set to a critical value or more and is called a unit pulse condition in combination with the peak period Tp. This unit pulse condition is set so that one droplet period is one droplet transfer. The first base current Ibm is set to a small current value of about several tens of A that is less than the critical value. The unit pulse condition and the first base current Ibm are set to appropriate values according to the material, diameter, gas type, etc. of the welding wire. The pulse period Tf is a parameter that is an operation amount in the feedback control, and changes transiently in response to a change in the arc load by the frequency modulation control. When the arc state is in a stable state, the pulse period Tf becomes a steady value having a substantially constant value. When the feed speed of the welding wire changes, in order to maintain an appropriate arc length, the average value of the MIG welding current Iwm needs to change correspondingly. This is because the arc length is determined by the balance between the feeding speed and the melting speed, and the melting speed is proportional to the average value of the MIG welding current Iwm. That is, in the arc length control by frequency modulation control, when the feed speed changes, the voltage setting value is changed to an appropriate value correspondingly, so that the steady value of the pulse period Tf changes. In other words, in frequency modulation control, the pulse period Tf changes according to the feeding speed.

他方、プラズマ溶接電流Iwpは、ミグ溶接電流Iwmと同期している。ここで、ピーク期間Tpの終了時刻t2から所定遅延期間Td経過した時刻をt21とすると、同図(C)に示すように、時刻t1〜t21の期間中は予め定めた第2ベース電流Ibpが通電し、時刻t21〜t3の期間中は予め定めた第2ピーク電流Ippが通電する。すなわち、プラズマ溶接電流Iwpの波形においては、所定値である遅延期間Td、第2ピーク電流Ipp及び第2ベース電流Ibpが定数のパルスパラメータとなり、その周期は上記のパルス周期Tfと同一となる。このようにすることによって、第1ピーク電流Ipmの通電と第2ピーク電流Ippの通電とが重ならないように制御している。   On the other hand, the plasma welding current Iwp is synchronized with the MIG welding current Iwm. Here, assuming that the time when the predetermined delay period Td has elapsed from the end time t2 of the peak period Tp is t21, the predetermined second base current Ibp is maintained during the period from time t1 to t21 as shown in FIG. Energized, and a predetermined second peak current Ipp is energized during the period from time t21 to t3. That is, in the waveform of the plasma welding current Iwp, the delay period Td, the second peak current Ipp, and the second base current Ibp, which are predetermined values, are constant pulse parameters, and the cycle thereof is the same as the above-described pulse cycle Tf. By doing in this way, it controls so that electricity supply of the 1st peak current Ipm and electricity supply of the 2nd peak current Ipp may not overlap.

特開2008−229641号公報JP 2008-229641 A 特開2008−105039号公報JP 2008-105039 A

上述したように従来技術では、パルス周期Tfは、送給速度が一定である場合にはミグアークの負荷変動に応動して過渡的に変化する。さらに、パルス周期Tfの定常値は、送給速度が変化するとそれに対応して変化する。ミグアークでは、このようにパルス周期Tfが変化することによってアーク長が適正値に維持されることになり、安定したアーク状態となる。他方、プラズマ溶接電流Iwpに対しては、パルス周期Tfが変化すると、それに伴ってプラズマ溶接電流Iwpの平均値が変化することになる。これは、上述したように、パルスパラメータである遅延期間Td、第2ピーク電流Ipp及び第2ベース電流Ibpが所定値であるので、周期が変化するとその平均値が変化するためである。プラズマ溶接電流Iwpの平均値は、母材の溶接継手、板厚、溶接速度等に応じて良好な溶接ビードが形成されるように設定される。しかし、上述したように、周波数変調制御によってパルス周期Tfが変化すると、強制的にプラズマ溶接電流Iwpの平均値も変化してしまう。この結果、溶接ビードが悪くなる場合が生じることになる。   As described above, in the prior art, the pulse period Tf changes transiently in response to the load fluctuation of the MIG arc when the feed speed is constant. Further, the steady value of the pulse period Tf changes correspondingly when the feeding speed changes. In the MIG arc, when the pulse period Tf changes in this way, the arc length is maintained at an appropriate value, and a stable arc state is obtained. On the other hand, with respect to the plasma welding current Iwp, when the pulse period Tf changes, the average value of the plasma welding current Iwp changes accordingly. This is because, as described above, the delay period Td, the second peak current Ipp, and the second base current Ibp, which are pulse parameters, are predetermined values, so that the average value changes when the period changes. The average value of the plasma welding current Iwp is set so that a good weld bead is formed according to the weld joint of the base material, the plate thickness, the welding speed, and the like. However, as described above, when the pulse period Tf is changed by the frequency modulation control, the average value of the plasma welding current Iwp is also changed forcibly. As a result, the weld bead may be deteriorated.

そこで、本発明では、ミグ溶接電流を周波数変調制御してパルス周期が変化しても、プラズマ溶接電流の平均値を所定値に維持することができるプラズマミグ溶接方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a plasma MIG welding method capable of maintaining the average value of the plasma welding current at a predetermined value even if the pulse period is changed by frequency modulation control of the MIG welding current.

上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、第1ピーク電流の通電と第1ベース電流の通電とを1パルス周期として繰り返すことによって溶接ワイヤと母材との間にミグアークを発生させ、周波数変調制御によって前記パルス周期を変化させて前記ミグアークのアーク長を制御し、
前記第1ベース電流の通電期間の一部又は全部の期間中は第2ピーク電流を通電し、前記パルス周期のその他の期間中は第2ベース電流を通電して前記溶接ワイヤを囲むように配置されたプラズマ電極と前記母材との間にプラズマアークを発生させるプラズマミグ溶接方法において、
前記第2ピーク電流及び前記第2ベース電流から形成されるプラズマ溶接電流の平均値が予め定めた電流設定値と等しくなるように前記プラズマ溶接電流の波形パラメータを制御する、
ことを特徴とするプラズマミグ溶接方法である。
In order to solve the above-described problem, the invention of claim 1 generates a mig arc between the welding wire and the base material by repeating the energization of the first peak current and the energization of the first base current in one pulse cycle. And controlling the arc length of the MIG arc by changing the pulse period by frequency modulation control,
The second peak current is applied during part or all of the first base current supply period, and the second base current is supplied during the other period of the pulse period so as to surround the welding wire. In a plasma MIG welding method for generating a plasma arc between the formed plasma electrode and the base material,
Controlling the waveform parameter of the plasma welding current so that an average value of the plasma welding current formed from the second peak current and the second base current is equal to a predetermined current setting value;
This is a plasma MIG welding method.

請求項2の発明は、前記波形パラメータの制御が、前記第2ベース電流及び前記第2ピーク電流の通電期間を所定値に設定し、前記プラズマ溶接電流の平均値が前記電流設定値と等しくなるように前記第2ピーク電流をフィードバック制御によって変化させる制御である、
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法である。
In the invention of claim 2, the waveform parameter control sets the energization period of the second base current and the second peak current to a predetermined value, and the average value of the plasma welding current becomes equal to the current set value. As described above, the second peak current is controlled by feedback control.
The plasma MIG welding method according to claim 1.

請求項3の発明は、前記波形パラメータの制御が、前記第2ベース電流及び前記第2ピーク電流を所定値に設定し、前記プラズマ溶接電流の平均値が前記電流設定値と等しくなるように前記第2ピーク電流の通電期間をフィードバック制御によって変化させる制御である、
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法である。
In the invention of claim 3, the control of the waveform parameter sets the second base current and the second peak current to predetermined values, and the average value of the plasma welding current is equal to the current set value. It is a control that changes the energization period of the second peak current by feedback control.
The plasma MIG welding method according to claim 1.

本発明によれば、ミグ溶接電流の第1ピーク電流の通電とプラズマ溶接電流の第2ピーク電流の通電とが重ならないように位相をずらしており、かつ、ミグ溶接電流の周波数変調制御によってパルス周期が変化してもプラズマ溶接電流の平均値が所定値になるように制御している。このために、互いのピーク電流が重なって母材への入熱が過多になることがなく、かつ、プラズマアークからの入熱を所定値にすることができるので、アルミニウム材の溶接において組織の劣化及び割れが防止でき、良好な溶接品質を得ることができる。   According to the present invention, the phase is shifted so that the energization of the first peak current of the MIG welding current and the energization of the second peak current of the plasma welding current do not overlap, and the pulse is controlled by frequency modulation control of the MIG welding current. Control is performed so that the average value of the plasma welding current becomes a predetermined value even if the cycle changes. For this reason, the peak currents do not overlap each other, so that the heat input to the base material does not become excessive, and the heat input from the plasma arc can be set to a predetermined value. Deterioration and cracking can be prevented, and good welding quality can be obtained.

本発明の実施の形態1に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the welding apparatus for enforcing the plasma MIG welding method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の溶接装置を構成するミグ溶接電源PSMのブロック図である。It is a block diagram of the MIG welding power supply PSM which comprises the welding apparatus of FIG. 図1の溶接装置を構成するプラズマ溶接電源PSPのブロック図である。It is a block diagram of plasma welding power supply PSP which comprises the welding apparatus of FIG. 実施の形態1において、送給速度が低速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。In Embodiment 1, it is a timing chart of each signal of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP when the feeding speed is low. 実施の形態1において、送給速度が高速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。In Embodiment 1, it is a timing chart of each signal of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP when the feeding speed is high. 本発明の実施の形態2に係るプラズマ溶接電源PSPのブロック図である。It is a block diagram of the plasma welding power supply PSP which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2において、送給速度が低速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。In Embodiment 2, it is a timing chart of each signal of the MIG welding power supply PSM and the plasma welding power supply PSP when the feeding speed is low. 実施の形態2において、送給速度が高速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。In Embodiment 2, it is a timing chart of each signal of the MIG welding power supply PSM and the plasma welding power supply PSP when the feeding speed is high. 従来技術におけるプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the plasma MIG welding method in a prior art.

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]
本発明の実施の形態1は、ミグ溶接電流に対する周波数変調制御によってパルス周期が変化したときに、第2ピーク電流及び第2ベース電流から形成されるプラズマ溶接電流の平均値が予め定めた電流設定値と等しくなるように第2ピーク電流値をフィードバック制御するものである。
[Embodiment 1]
In the first embodiment of the present invention, when the pulse period is changed by frequency modulation control with respect to the MIG welding current, the average value of the plasma welding current formed from the second peak current and the second base current is a predetermined current setting. The second peak current value is feedback controlled so as to be equal to the value.

図1は、本発明の実施の形態1に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して、各構成物について説明する。   FIG. 1 is a configuration diagram of a welding apparatus for performing a plasma MIG welding method according to Embodiment 1 of the present invention. Hereinafter, each component will be described with reference to FIG.

本溶接装置は、破線で囲まれた溶接トーチWT、ミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPを備えている。溶接トーチWTは、シールドガスノズル52内に、プラズマノズル51、プラズマ電極1b及び給電チップ4が同心軸上に配置された構造となっている。シールドガスノズル52とプラズマノズル51との隙間からは、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のシールドガス63が供給される。プラズマノズル51とプラズマ電極1bとの間には、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のプラズマガス62が供給される。プラズマ電極1bと給電チップ4との間には、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のセンターガス61が供給される。   This welding apparatus includes a welding torch WT, a MIG welding power source PSM, and a plasma welding power source PSP surrounded by a broken line. The welding torch WT has a structure in which a plasma nozzle 51, a plasma electrode 1b, and a power feed tip 4 are arranged on a concentric axis in a shield gas nozzle 52. From the gap between the shield gas nozzle 52 and the plasma nozzle 51, for example, a shield gas 63 such as argon gas or a mixed gas of argon gas and carbon dioxide gas is supplied. A plasma gas 62 such as argon gas or a mixed gas of argon gas and carbon dioxide gas is supplied between the plasma nozzle 51 and the plasma electrode 1b. A center gas 61 such as argon gas or a mixed gas of argon gas and carbon dioxide gas is supplied between the plasma electrode 1 b and the power feed tip 4.

給電チップ4に設けられた貫通孔からは、溶接ワイヤ1aが送給される。給電チップ4は、溶接ワイヤ1aに対して導通している。溶接ワイヤ1aは、送給モータWMを駆動源とする送給ロール7の回転によって送給される。プラズマ電極1bは、たとえば銅又は銅合金からなり、図外の経路を通る冷却水によって間接的に水冷されている。プラズマノズル51は、たとえば銅又は銅合金からなり、冷却水を通す流路が形成されていることにより、直接冷却されている。溶接トーチWTは、通常ロボット(図示は省略)によって保持された状態で、母材2に対して移動させられる。溶接ワイヤ1aの先端と母材2との間には、ミグアーク3aが発生する。プラズマ電極1bと母材2との間には、プラズマガス62によって熱的に拘束されたプラズマアーク3bが発生する。したがって、ミグアーク3aは、プラズマアーク3bに包まれた状態になっている。このために、プラズマアーク3bは、ミグアーク3aの形状が広がるのを拘束する作用がある。   A welding wire 1 a is fed from a through hole provided in the power feed tip 4. The power feed tip 4 is electrically connected to the welding wire 1a. The welding wire 1a is fed by the rotation of the feed roll 7 using the feed motor WM as a drive source. The plasma electrode 1b is made of, for example, copper or a copper alloy, and is indirectly water-cooled by cooling water passing through a path outside the figure. The plasma nozzle 51 is made of, for example, copper or a copper alloy, and is directly cooled by forming a flow path through which cooling water passes. The welding torch WT is moved relative to the base material 2 while being held by a normal robot (not shown). A mig arc 3 a is generated between the tip of the welding wire 1 a and the base material 2. Between the plasma electrode 1 b and the base material 2, a plasma arc 3 b thermally generated by the plasma gas 62 is generated. Therefore, the MIG arc 3a is in a state of being surrounded by the plasma arc 3b. For this reason, the plasma arc 3b has the effect | action which restrains that the shape of the mig arc 3a spreads.

ミグ溶接電源PSMは、給電チップ4を介して溶接ワイヤ1aと母材2との間に、ミグ溶接電圧Vwmを印加することにより、ミグ溶接電流Iwmを通電するための電源である。ミグ溶接電源PSMからは、送給モータWMに対して送給制御信号Fcが送られ、溶接ワイヤ1aの送給速度が制御される。また、ミグ溶接電源PSMから後述するピーク期間タイマ信号Tpsがプラズマ溶接電源PSPに出力される。ミグ溶接電源PSMからミグ溶接電圧Vwmが印加されるときは、溶接ワイヤ1aが+側とされる。ミグ溶接電源PSMは、定電圧特性の電源であり、ミグ溶接電圧Vwmが予め定めた電圧設定信号Vr(図示は省略)の値と等しくなるように制御される。また、ミグ溶接電流Iwmの平均値は、溶接ワイヤ1aの送給速度によってその値が定まる。   The MIG welding power source PSM is a power source for energizing the MIG welding current Iwm by applying the MIG welding voltage Vwm between the welding wire 1 a and the base material 2 via the power supply tip 4. A feed control signal Fc is sent from the MIG welding power source PSM to the feed motor WM, and the feed speed of the welding wire 1a is controlled. A peak period timer signal Tps, which will be described later, is output from the MIG welding power source PSM to the plasma welding power source PSP. When the MIG welding voltage Vwm is applied from the MIG welding power source PSM, the welding wire 1a is set to the + side. The MIG welding power supply PSM is a power supply having a constant voltage characteristic, and is controlled so that the MIG welding voltage Vwm is equal to a predetermined voltage setting signal Vr (not shown). The average value of the MIG welding current Iwm is determined by the feed speed of the welding wire 1a.

プラズマ溶接電源PSPは、プラズマ電極1bと母材2との間にプラズマ溶接電圧Vwpを印加することによりプラズマ溶接電流Iwpを通電するための電源である。プラズマ溶接電源PSPからプラズマ溶接電圧Vwpが印加されるときは、プラズマ電極1bが+側とされる。プラズマ溶接電源PSPは、定電流特性の電源であり、プラズマ溶接電流Iwpを形成する第2ピーク電流及び第2ベース電流が所定値になるように制御される。   The plasma welding power source PSP is a power source for energizing the plasma welding current Iwp by applying a plasma welding voltage Vwp between the plasma electrode 1b and the base material 2. When the plasma welding voltage Vwp is applied from the plasma welding power source PSP, the plasma electrode 1b is set to the + side. The plasma welding power source PSP is a power source having a constant current characteristic, and is controlled such that the second peak current and the second base current that form the plasma welding current Iwp become predetermined values.

図2は、上述した図1を構成するミグ溶接電源PSM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. 2 is a block diagram of the MIG welding power source PSM constituting the above-described FIG. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG.

電源主回路PMは、3相200V等の商用電源(図示は省略)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出力制御を行い、ミグ溶接電圧Vwm及びミグ溶接電流Iwmを出力する。この電源主回路PMは、図示は省略するが、商用電源を整流する1次整流回路と、整流された直流を平滑するコンデンサと、平滑された直流を高周波交流に変換するインバータ回路と、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧するインバータトランスと、降圧された高周波交流を整流する2次整流回路と、整流された直流を平滑するリアクトルと、後述する電流誤差増幅信号Eiに従ってPWM変調制御を行ないその結果に基づいてインバータ回路を駆動する駆動回路と、から構成される。溶接ワイヤ1aは、送給モータWMに結合された送給ロール7によって給電チップ4内を通って送給され、母材2との間にミグアーク3aが発生する。溶接トーチの構造は図1のとおりであり、ここでは簡略化して図示している。   The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as three-phase 200V, performs output control such as inverter control according to a current error amplification signal Ei described later, and outputs a MIG welding voltage Vwm and a MIG welding current Iwm. To do. Although not shown, the power supply main circuit PM includes a primary rectifier circuit that rectifies commercial power, a capacitor that smoothes the rectified direct current, an inverter circuit that converts the smoothed direct current into high frequency alternating current, and high frequency alternating current PWM modulation control according to an inverter transformer that steps down the voltage to a voltage value suitable for arc welding, a secondary rectifier circuit that rectifies the stepped-down high-frequency alternating current, a reactor that smoothes the rectified direct current, and a current error amplification signal Ei described later And a drive circuit for driving the inverter circuit based on the result. The welding wire 1 a is fed through the power feed tip 4 by a feed roll 7 coupled to a feed motor WM, and a mig arc 3 a is generated between the welding wire 1 a and the base material 2. The structure of the welding torch is as shown in FIG. 1, and is shown here in a simplified manner.

電圧検出回路VDは、パルス波形のミグ溶接電圧Vwmを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。電圧平均値算出回路VAVは、この電圧検出信号Vdの平均値を算出して、電圧平均値信号Vavを出力する。この平均値の算出は、ローパスフィルタを通すことによって行う。   The voltage detection circuit VD detects the MIG welding voltage Vwm having a pulse waveform and outputs a voltage detection signal Vd. The voltage average value calculation circuit VAV calculates an average value of the voltage detection signal Vd and outputs a voltage average value signal Vav. This average value is calculated by passing through a low-pass filter.

送給速度設定回路FRは、予め定めた送給速度設定信号Frを出力する。送給制御回路FCは、この送給速度設定信号Frによって定まる送給速度Fwで溶接ワイヤ1aを送給するための送給制御信号Fcを送給モータWMに出力する。   The feeding speed setting circuit FR outputs a predetermined feeding speed setting signal Fr. The feed control circuit FC outputs a feed control signal Fc for feeding the welding wire 1a at the feed speed Fw determined by the feed speed setting signal Fr to the feed motor WM.

電圧設定回路VRは、予め定めた電圧設定信号Vrを出力する。電圧誤差増幅回路EVは、この電圧設定信号Vrと上記の電圧平均値信号Vavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。電圧/周波数変換回路VFは、この電圧誤差増幅信号Evの値に応じた周波数を有するパルス周期信号Tfsを出力する。このパルス周期信号Tfsは、パルス周期ごとに短時間だけHighレベルになるトリガ信号である。   The voltage setting circuit VR outputs a predetermined voltage setting signal Vr. The voltage error amplification circuit EV amplifies an error between the voltage setting signal Vr and the voltage average value signal Vav, and outputs a voltage error amplification signal Ev. The voltage / frequency conversion circuit VF outputs a pulse period signal Tfs having a frequency corresponding to the value of the voltage error amplification signal Ev. The pulse cycle signal Tfs is a trigger signal that becomes High level for a short time every pulse cycle.

ピーク期間設定回路TPRは、予め定めたピーク期間設定信号Tprを出力する。ピーク期間タイマ回路TPSは、上記のパルス周期信号TfsがHighレベルになると上記のピーク期間設定信号Tprの値によって定まる期間だけHighレベルになるピーク期間タイマ信号Tpsを、後述する電流設定制御回路IRCに出力すると共に、プラズマ溶接電源PSPに出力する。このピーク期間タイマ信号TpsがHighレベルのときがピーク期間となり、Lowレベルのときがベース期間となる。   The peak period setting circuit TPR outputs a predetermined peak period setting signal Tpr. The peak period timer circuit TPS supplies a peak period timer signal Tps, which becomes a high level for a period determined by the value of the peak period setting signal Tpr to the current setting control circuit IRC, which will be described later, when the pulse period signal Tfs becomes a high level. Output to the plasma welding power source PSP. The peak period is the peak period when the peak period timer signal Tps is at the high level, and the base period is when the peak period timer signal Tps is at the low level.

第1ベース電流設定回路IBMRは、予め定めた第1ベース電流設定信号Ibmrを出力する。第1ピーク電流設定回路IPMRは、予め定めた第1ピーク電流設定信号Ipmrを出力する。電流設定制御回路IRCは、上記のピーク期間タイマ信号TpsがLowレベルのときは上記の第1ベース電流設定信号Ibmrを電流設定制御信号Ircとして出力し、Highレベルのときは上記の第1ピーク電流設定信号Ipmrを電流設定制御信号Ircとして出力する。   The first base current setting circuit IBMR outputs a predetermined first base current setting signal Ibmr. The first peak current setting circuit IPMR outputs a predetermined first peak current setting signal Ipmr. The current setting control circuit IRC outputs the first base current setting signal Ibmr as the current setting control signal Irc when the peak period timer signal Tps is at the low level, and the first peak current when the peak period timer signal Tps is at the high level. The setting signal Ipmr is output as the current setting control signal Irc.

電流検出回路IDは、パルス波形のミグ溶接電流Iwmを検出して、電流検出信号Idを出力する。電流誤差増幅回路EIは、上記の電流設定制御信号Ircと上記の電流検出信号Idとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。上述したミグ溶接電源PSMでは、ミグ溶接電圧Vwmの平均値が電圧設定信号Vrの値と等しくなるようにパルス周期が変化して周波数変調制御が行われるので、定電圧特性の電源となる。   The current detection circuit ID detects the MIG welding current Iwm having a pulse waveform and outputs a current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the current setting control signal Irc and the current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei. The MIG welding power source PSM described above is a power source having a constant voltage characteristic because the pulse period is changed and the frequency modulation control is performed so that the average value of the MIG welding voltage Vwm becomes equal to the value of the voltage setting signal Vr.

図3は、上述した図1を構成するプラズマ溶接電源PSP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. 3 is a block diagram of the plasma welding power source PSP that constitutes FIG. 1 described above. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG.

電源主回路PMは、3相200V等の商用電源(図示は省略)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出力制御を行いプラズマ溶接電流Iwpを出力する。このプラズマ溶接電流Iwpは、プラズマ電極1b、プラズマアーク3b、母材2を通って通電する。溶接トーチの構造は上述した図1のとおりであるが、ここでは簡略化して図示している。   The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as a three-phase 200V as input, performs output control such as inverter control according to a current error amplification signal Ei described later, and outputs a plasma welding current Iwp. The plasma welding current Iwp is energized through the plasma electrode 1b, the plasma arc 3b, and the base material 2. The structure of the welding torch is as shown in FIG. 1 described above, but is shown here in a simplified manner.

論理反転回路NOTは、上述したようにミグ溶接電源PSMからのピーク期間タイマ信号Tpsを入力として、その論理反転を行い、論理反転信号Notを出力する。この論理反転信号Notは、ミグ溶接電流Iwmのピーク期間中はLowレベルになり、ベース期間中はHighレベルになる信号である。オンディレイ回路ODは、この論理反転信号Notを入力として、その信号がHighレベルになるのを予め定めたオンディレイ期間Todだけ遅延させたオンディレイ信号Odを出力する。第2ピーク電流通電期間設定回路TPPRは、予め定めた第2ピーク電流通電期間設定信号Tpprを出力する。第2ピーク電流通電期間タイマ回路TPPSは、上記の論理反転信号Not、上記のオンディレイ信号Od及びこの第2ピーク電流通電期間設定信号Tpprを入力として、オンディレイ信号OdがHighレベルに変化した時点から第2ピーク電流通電期間設定信号Tpprによって定まる期間だけHighレベルになる信号を生成し、この信号と論理反転信号Notとの論理積を取り第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsを出力する。この第2ピーク電流通電期間タイマ信号TppsがHighレベルのときは第2ピーク電流が通電する期間となり、Lowレベルのときは第2ベース電流が通電する期間となる。そして、この第2ピーク電流通電期間タイマ信号TppsがHighレベルになる期間は、論理反転信号Notとの論理積された信号であるので、ミグ溶接電流Iwmのベース期間中に限定されることになる。   The logic inversion circuit NOT receives the peak period timer signal Tps from the MIG welding power supply PSM as described above, inverts the logic thereof, and outputs a logic inversion signal Not. This logic inversion signal Not is a signal that is at a low level during the peak period of the MIG welding current Iwm and that is at a high level during the base period. The on-delay circuit OD receives this logic inverted signal Not and outputs an on-delay signal Od that is delayed by a predetermined on-delay period Tod before the signal becomes a high level. The second peak current conduction period setting circuit TPPR outputs a predetermined second peak current conduction period setting signal Tppr. The second peak current conduction period timer circuit TPPS receives the logical inversion signal Not, the on-delay signal Od and the second peak current conduction period setting signal Tppr as input, and the time when the on-delay signal Od changes to the high level. A signal which becomes High level only for a period determined by the second peak current conduction period setting signal Tppr is generated, and a logical product of this signal and the logic inversion signal Not is obtained to output a second peak current conduction period timer signal Tpps. When the second peak current energizing period timer signal Tpps is at a high level, the second peak current is energized. When the timer signal Tpps is at a low level, the second base current is energized. The period during which the second peak current energization period timer signal Tpps is at the High level is a signal obtained by ANDing the logic inversion signal Not and is limited to the base period of the MIG welding current Iwm. .

電流検出回路IDは、パルス波形のプラズマ溶接電流Iwpを検出して、電流検出信号Idを出力する。電流平均値算出回路IAVは、この電流検出信号Idを入力として、その平均値を算出して電流平均値信号Iavとして出力する。電流設定回路IARは、プラズマ溶接電流Iwpの平均値を設定するための予め定めた電流設定信号Iarを出力する。電流誤差積分回路SIは、この電流設定信号Iar及び上記の電流平均値信号Iavを入力として、第2ピーク電流設定信号Ippr=Ipp0+∫(Iar−Iav)・dtを出力する。ここで、Ipp0は予め定めた第2ピーク電流の初期値である。積分は溶接中行われる。第2ベース電流設定回路IBPRは、予め定めた第2ベース電流設定信号Ibprを出力する。電流設定制御回路IRCは、上記の第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tpps、上記の第2ピーク電流設定信号Ippr及び上記の第2ベース電流設定信号Ibprを入力として、第2ピーク電流通電期間タイマ信号TppsがHighレベルのときは第2ピーク電流設定信号Ipprを電流設定制御信号Ircとして出力し、Lowレベルのときは第2ベース電流設定信号Ibprを電流設定制御信号Ircとして出力する。電流誤差増幅回路EIは、この電流設定制御信号Ircと上記の電流検出信号Id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に従って溶接電源の出力制御が行われることによって、第2ピーク電流及び第2ベース電流から形成されるプラズマ溶接電流Iwpが通電する。   The current detection circuit ID detects a plasma welding current Iwp having a pulse waveform and outputs a current detection signal Id. The current average value calculation circuit IAV receives the current detection signal Id as an input, calculates the average value, and outputs it as a current average value signal Iav. The current setting circuit IAR outputs a predetermined current setting signal Iar for setting an average value of the plasma welding current Iwp. The current error integration circuit SI receives the current setting signal Iar and the current average value signal Iav, and outputs the second peak current setting signal Ippr = Ipp0 + ∫ (Iar−Iav) · dt. Here, Ipp0 is a predetermined initial value of the second peak current. Integration takes place during welding. The second base current setting circuit IBPR outputs a predetermined second base current setting signal Ibpr. The current setting control circuit IRC receives the second peak current conduction period timer signal Tpps, the second peak current setting signal Ippr and the second base current setting signal Ibpr as inputs, and receives a second peak current conduction period timer signal. When Tpps is High level, the second peak current setting signal Ippr is output as the current setting control signal Irc, and when Tpps is Low level, the second base current setting signal Ibpr is output as the current setting control signal Irc. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the current setting control signal Irc and the current detection signal Id and outputs a current error amplification signal Ei. By performing output control of the welding power source according to the current error amplification signal Ei, the plasma welding current Iwp formed from the second peak current and the second base current is energized.

図4及び図5は、上述したミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。図4は、送給速度が図5よりも低速に設定されている場合であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfが図5よりも長くなる場合である。他方、図5は、送給速度が図4よりも高速に設定されている場合であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfが図4よりも短くなる場合である。以下、両図を用いて動作を説明する。   4 and 5 are timing charts of the signals of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP described above. FIG. 4 shows a case where the feeding speed is set to be lower than that in FIG. 5, and a case where the pulse period Tf becomes longer than that in FIG. 5 by frequency modulation control. On the other hand, FIG. 5 shows a case where the feeding speed is set to be higher than that in FIG. 4, and a case where the pulse period Tf becomes shorter than that in FIG. 4 by frequency modulation control. The operation will be described below with reference to both figures.

図4は、送給速度が低速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(C)はパルス周期信号Tfsを示し、同図(D)はピーク期間タイマ信号Tpsを示し、同図(E)は第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsを示す。同図は、周波数変調制御によってピーク期間Tpとパルス周期Tfとの時間比がおよそ1:5となる場合である。以下、同図を参照して動作を説明する。   FIG. 4 is a timing chart of each signal of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP when the feeding speed is low. (A) shows the MIG welding current Iwm, (B) shows the plasma welding current Iwp, (C) shows the pulse period signal Tfs, and (D) shows the peak period timer signal Tps. FIG. 4E shows the second peak current conduction period timer signal Tpps. This figure shows a case where the time ratio between the peak period Tp and the pulse period Tf is about 1: 5 by frequency modulation control. The operation will be described below with reference to FIG.

同図(C)に示すように、パルス周期信号Tfsは、時刻t1及び時刻t3において短時間だけHighレベルになるトリガ信号である。この時刻t1〜t3の期間がパルス周期Tf1となる。このパルス周期Tf1は、ミグ溶接電圧の平均値が電圧設定信号Vrの値と等しくなるように周波数変調制御によって決定される。同図(D)に示すように、ピーク期間タイマ信号Tpsは、パルス周期信号TfsがHighレベルに変化した時点(時刻t1及びt3)からピーク期間設定信号Tprによって定まる期間(時刻t1〜t2の期間)だけHighレベルになる信号である。したがって、同図(D)に示すように、ピーク期間タイマ信号Tpsは、時刻t1〜t2のピーク期間Tp中はHighレベルになり、時刻t2〜t3のベース期間Tb中はLowレベルになる。同図(A)に示すように、ミグ溶接電流Iwmは、ピーク期間タイマ信号TpsがHighレベルのピーク期間Tp中は第1ピーク電流Ipmが通電し、Lowレベルのベース期間Tb中は第1ベース電流Ibmが通電する。   As shown in FIG. 3C, the pulse period signal Tfs is a trigger signal that becomes High level for a short time at time t1 and time t3. The period from time t1 to time t3 is the pulse period Tf1. This pulse period Tf1 is determined by frequency modulation control so that the average value of the MIG welding voltage becomes equal to the value of the voltage setting signal Vr. As shown in FIG. 4D, the peak period timer signal Tps is a period (time t1 to t2) determined by the peak period setting signal Tpr from the time (time t1 and t3) when the pulse period signal Tfs changes to the high level. ) Only becomes a high level signal. Therefore, as shown in FIG. 4D, the peak period timer signal Tps is at the high level during the peak period Tp from time t1 to t2, and is at the low level during the base period Tb from time t2 to t3. As shown in FIG. 5A, the MIG welding current Iwm is supplied with the first peak current Ipm during the peak period Tp when the peak period timer signal Tps is at the high level, and the first base during the low level base period Tb. The current Ibm is energized.

同図(E)に示すように、第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsは、同図(D)に示すピーク期間タイマ信号TpsがLowレベルに変化する時刻t2から予め定めたオンディレイ期間Todが経過した時刻t21においてHighレベルになり、その時点から第2ピーク電流通電期間設定信号Tpprによって定まる時間が経過した時刻t22においてLowレベルになる。したがって、同図(E)に示すように、第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsは、時刻t21〜t22の期間だけHighレベルになる。同図(B)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpは、同図(E)に示す第2ピーク電流通電期間タイマ信号TppsがHighレベルになる時刻t21〜t22の期間中は第2ピーク電流Ippが通電し、Lowレベルになる時刻t1〜t21及び時刻t22〜t3の期間中は第2ベース電流Ibpが通電する。   As shown in FIG. 6E, the second peak current conduction period timer signal Tpps has a predetermined on-delay period Tod from time t2 when the peak period timer signal Tps shown in FIG. The high level is reached at the time t21 when it has elapsed, and the low level is reached at the time t22 when the time determined by the second peak current conduction period setting signal Tppr has elapsed since that time. Therefore, as shown in FIG. 5E, the second peak current conduction period timer signal Tpps is at a high level only during the period from time t21 to t22. As shown in FIG. 5B, the plasma welding current Iwp is equal to the second peak current Ipp during the period from time t21 to time t22 when the second peak current conduction period timer signal Tpps shown in FIG. Is energized and the second base current Ibp is energized during the period from time t1 to t21 and time t22 to t3 when the signal becomes low level.

同図(A)に示すミグ溶接電流Iwmの波形において、第1ピーク電流Ipm、第1ベース電流Ibm及びピーク期間Tpは所定値であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfは変化し、これに伴いベース期間Tbも変化する。他方、同図(B)に示すプラズマ溶接電流Iwpの波形において、第2ベース電流Ibp及び第2ピーク電流通電期間Tppは所定値である。そして、ミグ溶接電流Iwmの周波数変調制御によってパルス周期Tfが変化しても、プラズマ溶接電流Iwpの平均値が設定値になるように第2ピーク電流Ippの値が制御される。この制御を電流変調制御と呼ぶことにする。同図では、第2ピーク電流Ipp=Ipp1となっている。   In the waveform of the MIG welding current Iwm shown in FIG. 5A, the first peak current Ipm, the first base current Ibm, and the peak period Tp are predetermined values, and the pulse period Tf is changed by frequency modulation control. The base period Tb also changes. On the other hand, in the waveform of the plasma welding current Iwp shown in FIG. 5B, the second base current Ibp and the second peak current conduction period Tpp are predetermined values. Then, even if the pulse period Tf is changed by frequency modulation control of the MIG welding current Iwm, the value of the second peak current Ipp is controlled so that the average value of the plasma welding current Iwp becomes the set value. This control is referred to as current modulation control. In the figure, the second peak current Ipp = Ipp1.

図5は、送給速度が高速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(C)はパルス周期信号Tfsを示し、同図(D)はピーク期間タイマ信号Tpsを示し、同図(E)は第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsを示す。同図は、周波数変調制御によってピーク期間Tpとパルス周期Tfとの時間比がおよそ1:2となる場合である。同図は図4と対応しており、同一動作については説明を省略し、異なる点について説明する。   FIG. 5 is a timing chart of each signal of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP when the feeding speed is high. (A) shows the MIG welding current Iwm, (B) shows the plasma welding current Iwp, (C) shows the pulse period signal Tfs, and (D) shows the peak period timer signal Tps. FIG. 4E shows the second peak current conduction period timer signal Tpps. This figure shows a case where the time ratio between the peak period Tp and the pulse period Tf is about 1: 2 by frequency modulation control. This figure corresponds to FIG. 4, the description of the same operation is omitted, and different points will be described.

同図(A)に示すミグ溶接電流Iwmの波形において、第1ピーク電流Ipm、第1ベース電流Ibm及びピーク期間Tpは図4と同一値であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfは変化し、これに伴いベース期間Tbも変化する。図4ではパルス周期Tf=Tf1となり、同図ではパルス周期Tf=Tf2となる。Tf1>Tf2である。他方、同図(B)に示すプラズマ溶接電流Iwpの波形において、第2ベース電流Ibp及び第2ピーク電流通電期間Tppは図4と同一値である。そして、ミグ溶接電流Iwmの周波数変調制御によってパルス周期Tfが変化しても、プラズマ溶接電流Iwpの平均値が電流設定値になるように第2ピーク電流Ippの値が制御される。図4では、第2ピーク電流Ipp=Ipp1となっており、同図では、第2ピーク電流Ipp=Ipp2となっている。Ipp1>Ipp2である。これは、パルス周期Tfは同図の方が短いので、同一の平均値を得るためには第2ピーク電流Ippを小さくできるためである。   In the waveform of the MIG welding current Iwm shown in FIG. 4A, the first peak current Ipm, the first base current Ibm, and the peak period Tp are the same values as in FIG. 4, and the pulse period Tf is changed by frequency modulation control. Along with this, the base period Tb also changes. In FIG. 4, the pulse cycle Tf = Tf1, and in FIG. 4, the pulse cycle Tf = Tf2. Tf1> Tf2. On the other hand, in the waveform of the plasma welding current Iwp shown in FIG. 4B, the second base current Ibp and the second peak current conduction period Tpp have the same values as in FIG. Then, even if the pulse period Tf is changed by frequency modulation control of the MIG welding current Iwm, the value of the second peak current Ipp is controlled so that the average value of the plasma welding current Iwp becomes the current set value. In FIG. 4, the second peak current Ipp = Ipp1, and in FIG. 4, the second peak current Ipp = Ipp2. Ipp1> Ipp2. This is because the pulse period Tf is shorter in the figure, and the second peak current Ipp can be reduced in order to obtain the same average value.

同図において数値例を挙げて説明する。ミグ溶接電流Iwmの波形パラメータである第1ピーク電流Ipm=450A、第1ベース電流Ibm=50A、ピーク期間Tp=2msとして、パルス周期Tf1=10msに制御されたとする。他方、プラズマ溶接電流Iwpの波形パラメータであるオンディレイ期間Tod=0、第2ベース電流Ibp=50A、第2ピーク電流通電期間Tpp=2msとし、電流変調制御によって第2ピーク電流Ipp=50〜450Aの範囲で変化すると、プラズマ溶接電流Iwpの平均値は50〜130Aの範囲で設定することができる。このときのミグ溶接電流Iwmの平均値は130Aである。プラズマ溶接電流Iwpの平均値は、実用上、ミグ溶接電流Iwmの平均値以下で設定されることが多いので、上記の設定範囲はさほど問題ではない。図5の場合には、パルス周期Tf2=4msとすると、プラズマ溶接電流Iwpの平均値は50〜250Aの範囲で設定することができる。このときのミグ溶接電流Iwmの平均値は250Aである。この設定範囲についても、上記と同様である。   A numerical example will be described with reference to FIG. It is assumed that the waveform parameters of the MIG welding current Iwm are the first peak current Ipm = 450 A, the first base current Ibm = 50 A, the peak period Tp = 2 ms, and the pulse period Tf1 = 10 ms. On the other hand, the waveform parameters of the plasma welding current Iwp are the on-delay period Tod = 0, the second base current Ibp = 50 A, the second peak current conduction period Tpp = 2 ms, and the second peak current Ipp = 50 to 450 A by current modulation control. The average value of the plasma welding current Iwp can be set in the range of 50 to 130A. At this time, the average value of the MIG welding current Iwm is 130A. Since the average value of the plasma welding current Iwp is practically often set below the average value of the MIG welding current Iwm, the above setting range is not a problem. In the case of FIG. 5, if the pulse period Tf2 = 4 ms, the average value of the plasma welding current Iwp can be set in the range of 50 to 250A. At this time, the average value of the MIG welding current Iwm is 250A. This setting range is the same as described above.

オンディレイ期間Todを設ける理由は、以下のとおりである。オンディレイ期間Tod=0の場合には、図4及び図5の時刻t2において、第1ピーク電流Ipmは立ち下がり、第2ピーク電流Ippは立ち上がることになる。実際の電流波形では、溶接電源内部のリアクトル及び外部のケーブルの引き回しによるリアクトルの影響によって、立下り及び立上りに傾斜が存在する。このために、オンディレイ期間Todを設けることで、立下りと立上りとの交差する期間における電流の重なりを防止して、母材への過熱を抑制している。   The reason for providing the on-delay period Tod is as follows. When the on-delay period Tod = 0, the first peak current Ipm falls and the second peak current Ipp rises at time t2 in FIGS. In the actual current waveform, there is a slope at the falling and rising due to the influence of the reactor inside the welding power source and the reactor due to the routing of the external cable. For this reason, by providing the on-delay period Tod, it is possible to prevent the current from overlapping in the period in which the falling and the rising intersect, and to suppress overheating of the base material.

上述した実施の形態1によれば、ミグ溶接電流の第1ピーク電流の通電とプラズマ溶接電流の第2ピーク電流の通電とが重ならないように位相をずらしており、かつ、ミグ溶接電流の周波数変調制御によってパルス周期が変化してもプラズマ溶接電流の平均値が所定値になるように制御している。このために、互いのピーク電流が重なって母材への入熱が過多になることがなく、かつ、プラズマアークからの入熱を所定値にすることができるので、アルミニウム材の溶接において組織の劣化及び割れが防止でき、良好な溶接品質を得ることができる。さらに、本実施の形態では、プラズマ溶接電流の平均値が常に所定値に制御されるので、プラズマアークからの溶接ワイヤへの予熱が一定となり、溶接ワイヤの溶滴移行が安定化され、溶接ヒューム及びスパッタの発生を低減することができる。   According to Embodiment 1 described above, the phase is shifted so that the energization of the first peak current of the MIG welding current and the energization of the second peak current of the plasma welding current do not overlap, and the frequency of the MIG welding current Even if the pulse period is changed by modulation control, the average value of the plasma welding current is controlled to be a predetermined value. For this reason, the peak currents do not overlap each other, so that the heat input to the base material does not become excessive, and the heat input from the plasma arc can be set to a predetermined value. Deterioration and cracking can be prevented, and good welding quality can be obtained. Furthermore, in this embodiment, since the average value of the plasma welding current is always controlled to a predetermined value, the preheating from the plasma arc to the welding wire becomes constant, the droplet transfer of the welding wire is stabilized, and the welding fume is stabilized. In addition, the generation of spatter can be reduced.

[実施の形態2]
本発明の実施の形態2は、ミグ溶接電流に対する周波数変調制御によってパルス周期が変化したときに、第2ピーク電流及び第2ベース電流から形成されるプラズマ溶接電流の平均値が予め定めた電流設定値と等しくなるように第2ピーク電流の通電期間をフィードバック制御するものである。
[Embodiment 2]
In the second embodiment of the present invention, when the pulse period is changed by frequency modulation control with respect to the MIG welding current, the average value of the plasma welding current formed from the second peak current and the second base current is a predetermined current setting. The energization period of the second peak current is feedback controlled so as to be equal to the value.

実施の形態2に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置は、上述した図1と同一である。また、溶接装置を構成するミグ溶接電源PSMのブロック図についても、上述した図2と同一である。しかし、溶接装置を構成するプラズマ溶接電源PSPのブロック図は、上述した図3とは一部が異なっているので、以下、その点について説明する。   A welding apparatus for carrying out the plasma MIG welding method according to Embodiment 2 is the same as that shown in FIG. Further, the block diagram of the MIG welding power source PSM constituting the welding apparatus is also the same as FIG. 2 described above. However, since the block diagram of the plasma welding power source PSP constituting the welding apparatus is partially different from the above-described FIG. 3, this point will be described below.

図6は、実施の形態2に係るプラズマ溶接電源PSPのブロック図である。同図において、上述した図3と同一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。同図は、図3の第2ピーク電流通電期間設定回路TPPRを削除し、図3の電流誤差積分回路SIを破線で示す第2電流誤差積分回路SI2に置換し、破線で示す第2ピーク電流設定回路IPPRを追加したものである。以下、これらのブロックについて同図を参照して説明する。   FIG. 6 is a block diagram of a plasma welding power source PSP according to the second embodiment. In the figure, the same blocks as those in FIG. 3 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The figure shows that the second peak current conduction period setting circuit TPPR in FIG. 3 is deleted, the current error integration circuit SI in FIG. 3 is replaced with a second current error integration circuit SI2 indicated by a broken line, and a second peak current indicated by a broken line is obtained. A setting circuit IPPR is added. Hereinafter, these blocks will be described with reference to FIG.

第2電流誤差積分回路SI2は、電流設定信号Iar及び電流平均値信号Iavを入力として、第2ピーク電流通電期間設定信号Tppr=Tpp0+∫(Iar−Iav)・dtを出力する。ここで、Tpp0は予め定めた第2ピーク電流通電期間の初期値である。積分は溶接中行われる。第2ピーク電流設定回路IPPRは、予め定めた第2ピーク電流設定信号Ipprを出力する。   The second current error integration circuit SI2 receives the current setting signal Iar and the current average value signal Iav and outputs the second peak current conduction period setting signal Tppr = Tpp0 + ∫ (Iar−Iav) · dt. Here, Tpp0 is a predetermined initial value of the second peak current conduction period. Integration takes place during welding. The second peak current setting circuit IPPR outputs a predetermined second peak current setting signal Ippr.

図7及び図8は、実施の形態2に係るミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。図7は、上述した図4と対応しており、送給速度が図8よりも低速に設定されている場合であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfが図8よりも長くなる場合である。他方、図8は、上述した図5に対応しており、送給速度が図7よりも高速に設定されている場合であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfが図7よりも短くなる場合である。以下、両図を用いて動作を説明する。   7 and 8 are timing charts of respective signals of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP according to the second embodiment. FIG. 7 corresponds to FIG. 4 described above, and is a case where the feeding speed is set to be lower than that of FIG. 8, and is a case where the pulse period Tf becomes longer than that of FIG. 8 by frequency modulation control. On the other hand, FIG. 8 corresponds to FIG. 5 described above, and shows a case where the feeding speed is set higher than that in FIG. 7, and a case where the pulse period Tf becomes shorter than FIG. 7 by frequency modulation control. is there. The operation will be described below with reference to both figures.

図7は、送給速度が低速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(C)はパルス周期信号Tfsを示し、同図(D)はピーク期間タイマ信号Tpsを示し、同図(E)は第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsを示す。同図は、周波数変調制御によってピーク期間Tpとパルス周期Tfとの時間比がおよそ1:5となる場合である。以下、同図を参照して動作を説明する。   FIG. 7 is a timing chart of each signal of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP when the feeding speed is low. (A) shows the MIG welding current Iwm, (B) shows the plasma welding current Iwp, (C) shows the pulse period signal Tfs, and (D) shows the peak period timer signal Tps. FIG. 4E shows the second peak current conduction period timer signal Tpps. This figure shows a case where the time ratio between the peak period Tp and the pulse period Tf is about 1: 5 by frequency modulation control. The operation will be described below with reference to FIG.

同図(C)に示すように、パルス周期信号Tfsは、時刻t1及び時刻t3において短時間だけHighレベルになるトリガ信号である。この時刻t1〜t3の期間がパルス周期Tf1となる。このパルス周期Tf1は、ミグ溶接電圧の平均値が電圧設定信号Vrの値と等しくなるように周波数変調制御によって決定される。同図(D)に示すように、ピーク期間タイマ信号Tpsは、パルス周期信号TfsがHighレベルに変化した時点(時刻t1及びt3)からピーク期間設定信号Tprによって定まる期間(時刻t1〜t2の期間)だけHighレベルになる信号である。したがって、同図(D)に示すように、ピーク期間タイマ信号Tpsは、時刻t1〜t2のピーク期間Tp中はHighレベルになり、時刻t2〜t3のベース期間Tb中はLowレベルになる。同図(A)に示すように、ミグ溶接電流Iwmは、ピーク期間タイマ信号TpsがHighレベルのピーク期間Tp中は第1ピーク電流Ipmが通電し、Lowレベルのベース期間Tb中は第1ベース電流Ibmが通電する。   As shown in FIG. 3C, the pulse period signal Tfs is a trigger signal that becomes High level for a short time at time t1 and time t3. The period from time t1 to time t3 is the pulse period Tf1. This pulse period Tf1 is determined by frequency modulation control so that the average value of the MIG welding voltage becomes equal to the value of the voltage setting signal Vr. As shown in FIG. 4D, the peak period timer signal Tps is a period (time t1 to t2) determined by the peak period setting signal Tpr from the time (time t1 and t3) when the pulse period signal Tfs changes to the high level. ) Only becomes a high level signal. Therefore, as shown in FIG. 4D, the peak period timer signal Tps is at the high level during the peak period Tp from time t1 to t2, and is at the low level during the base period Tb from time t2 to t3. As shown in FIG. 5A, the MIG welding current Iwm is supplied with the first peak current Ipm during the peak period Tp when the peak period timer signal Tps is at the high level, and the first base during the low level base period Tb. The current Ibm is energized.

同図(E)に示すように、第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsは、同図(D)に示すピーク期間タイマ信号TpsがLowレベルに変化する時刻t2から予め定めたオンディレイ期間Todが経過した時刻t21においてHighレベルになり、その時点から第2ピーク電流通電期間設定信号Tpprによって定まる時間が経過した時刻t22においてLowレベルになる。したがって、同図(E)に示すように、第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsは、時刻t21〜t22の期間だけHighレベルになる。同図(B)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpは、同図(E)に示す第2ピーク電流通電期間タイマ信号TppsがHighレベルになる時刻t21〜t22の期間中は第2ピーク電流Ippが通電し、Lowレベルになる時刻t1〜t21及び時刻t22〜t3の期間中は第2ベース電流Ibpが通電する。   As shown in FIG. 6E, the second peak current conduction period timer signal Tpps has a predetermined on-delay period Tod from time t2 when the peak period timer signal Tps shown in FIG. The high level is reached at the time t21 when it has elapsed, and the low level is reached at the time t22 when the time determined by the second peak current conduction period setting signal Tppr has elapsed since that time. Therefore, as shown in FIG. 5E, the second peak current conduction period timer signal Tpps is at a high level only during the period from time t21 to t22. As shown in FIG. 5B, the plasma welding current Iwp is equal to the second peak current Ipp during the period from time t21 to time t22 when the second peak current conduction period timer signal Tpps shown in FIG. Is energized and the second base current Ibp is energized during the period from time t1 to t21 and time t22 to t3 when the signal becomes low.

同図(A)に示すミグ溶接電流Iwmの波形において、第1ピーク電流Ipm、第1ベース電流Ibm及びピーク期間Tpは所定値であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfは変化し、これに伴いベース期間Tbも変化する。他方、同図(B)に示すプラズマ溶接電流Iwpの波形において、第2ベース電流Ibp及び第2ピーク電流Ippは所定値である。そして、ミグ溶接電流Iwmの周波数変調制御によってパルス周期Tfが変化しても、プラズマ溶接電流Iwpの平均値が電流設定値になるように第2ピーク電流通電期間Tppが制御される。この制御を期間変調制御と呼ぶことにする。同図では、第2ピーク電流通電期間Tpp=Tpp1となっている。   In the waveform of the MIG welding current Iwm shown in FIG. 5A, the first peak current Ipm, the first base current Ibm, and the peak period Tp are predetermined values, and the pulse period Tf is changed by frequency modulation control. The base period Tb also changes. On the other hand, in the waveform of the plasma welding current Iwp shown in FIG. 5B, the second base current Ibp and the second peak current Ipp are predetermined values. Then, even if the pulse period Tf is changed by the frequency modulation control of the MIG welding current Iwm, the second peak current conduction period Tpp is controlled so that the average value of the plasma welding current Iwp becomes the current set value. This control will be referred to as period modulation control. In the figure, the second peak current conduction period Tpp = Tpp1.

図8は、送給速度が高速であるときのミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPの各信号のタイミングチャートである。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(C)はパルス周期信号Tfsを示し、同図(D)はピーク期間タイマ信号Tpsを示し、同図(E)は第2ピーク電流通電期間タイマ信号Tppsを示す。同図は、周波数変調制御によってピーク期間Tpとパルス周期Tfとの時間比がおよそ1:2となる場合である。同図は図7と対応しており、同一動作については説明を省略し、異なる点について説明する。   FIG. 8 is a timing chart of each signal of the MIG welding power source PSM and the plasma welding power source PSP when the feeding speed is high. (A) shows the MIG welding current Iwm, (B) shows the plasma welding current Iwp, (C) shows the pulse period signal Tfs, and (D) shows the peak period timer signal Tps. FIG. 4E shows the second peak current conduction period timer signal Tpps. This figure shows a case where the time ratio between the peak period Tp and the pulse period Tf is about 1: 2 by frequency modulation control. This figure corresponds to FIG. 7, and the description of the same operation will be omitted, and different points will be described.

同図(A)に示すミグ溶接電流Iwmの波形において、第1ピーク電流Ipm、第1ベース電流Ibm及びピーク期間Tpは図4と同一値であり、周波数変調制御によってパルス周期Tfは変化し、これに伴いベース期間Tbも変化する。図7ではパルス周期Tf=Tf1となり、同図ではパルス周期Tf=Tf2となる。Tf1>Tf2である。他方、同図(B)に示すプラズマ溶接電流Iwpの波形において、第2ベース電流Ibp及び第2ピーク電流Ippは図7と同一値である。そして、ミグ溶接電流Iwmの周波数変調制御によってパルス周期Tfが変化しても、プラズマ溶接電流Iwpの平均値が電流設定値になるように第2ピーク電流通電期間Tppの時間長さが制御される。図7では、第2ピーク電流通電期間Tpp=Tpp1となっており、同図では、第2ピーク電流通電期間Tpp=Tpp2となっている。Tpp1>Tpp2である。これは、パルス周期Tfは同図の方が短いので、同一の平均値を得るためには第2ピーク電流通電期間Tppは短くなるためである。   In the waveform of the MIG welding current Iwm shown in FIG. 4A, the first peak current Ipm, the first base current Ibm, and the peak period Tp are the same values as in FIG. 4, and the pulse period Tf is changed by frequency modulation control. Along with this, the base period Tb also changes. In FIG. 7, the pulse cycle Tf = Tf1, and in FIG. 7, the pulse cycle Tf = Tf2. Tf1> Tf2. On the other hand, in the waveform of the plasma welding current Iwp shown in FIG. 5B, the second base current Ibp and the second peak current Ipp have the same values as in FIG. Then, even if the pulse period Tf is changed by the frequency modulation control of the MIG welding current Iwm, the time length of the second peak current conduction period Tpp is controlled so that the average value of the plasma welding current Iwp becomes the current set value. . In FIG. 7, the second peak current energization period Tpp = Tpp1, and in FIG. 7, the second peak current energization period Tpp = Tpp2. Tpp1> Tpp2. This is because the pulse period Tf is shorter in the figure, and the second peak current conduction period Tpp is shortened in order to obtain the same average value.

同図において数値例を挙げて説明する。ミグ溶接電流Iwmの波形パラメータである第1ピーク電流Ipm=450A、第1ベース電流Ibm=50A、ピーク期間Tp=2msとして、パルス周期Tf1=10msに制御されたとする。他方、プラズマ溶接電流Iwpの波形パラメータであるオンディレイ期間Tod=0、第2ベース電流Ibp=50A、第2ピーク電流Ipp=450Aとし、期間変調制御によって第2ピーク電流通電期間Tpp=0〜8msのベース期間Tbの範囲で変化すると、プラズマ溶接電流Iwpの平均値は50〜370Aの範囲で設定することができる。このときのミグ溶接電流Iwmの平均値は130Aとなる。図8の場合には、パルス周期Tf2=4msとすると、プラズマ溶接電流Iwpの平均値は50〜250Aの範囲で設定することができる。このときのミグ溶接電流Iwmの平均値は250Aとなる。   A numerical example will be described with reference to FIG. It is assumed that the waveform parameters of the MIG welding current Iwm are the first peak current Ipm = 450 A, the first base current Ibm = 50 A, the peak period Tp = 2 ms, and the pulse period Tf1 = 10 ms. On the other hand, the waveform parameters of the plasma welding current Iwp are the on-delay period Tod = 0, the second base current Ibp = 50 A, the second peak current Ipp = 450 A, and the second peak current energization period Tpp = 0-8 ms by period modulation control. The average value of the plasma welding current Iwp can be set in the range of 50 to 370A. The average value of the MIG welding current Iwm at this time is 130A. In the case of FIG. 8, if the pulse period Tf2 = 4 ms, the average value of the plasma welding current Iwp can be set in the range of 50 to 250A. At this time, the average value of the MIG welding current Iwm is 250A.

上述した実施の形態2によれば、ミグ溶接電流の周波数変調制御によってパルス周期が変化しても、プラズマ溶接電流の第2ピーク電流通電期間を制御することによってプラズマ溶接電流の平均値を所定値にすることができる。このために、実施の形態1と同様の効果を奏する。さらに、プラズマ溶接電流の平均値の設定範囲を実施の形態1よりも広くすることができる。   According to the second embodiment described above, even if the pulse period is changed by frequency modulation control of the MIG welding current, the average value of the plasma welding current is set to a predetermined value by controlling the second peak current conduction period of the plasma welding current. Can be. For this reason, the same effects as those of the first embodiment are obtained. Furthermore, the setting range of the average value of the plasma welding current can be made wider than that in the first embodiment.

その他の実施の形態として、プラズマ溶接電流の平均値が電流設定値と等しくなるように第2ベース電流値をフィードバック制御しても良い。さらに、プラズマ溶接電流の平均値が電流設定値と等しくなるように第2ピーク電流値、第2ベース電流値又は第2ピーク電流通電期間の少なくとも2つ以上を組み合わせてフィードバック制御しても良い。また、ミグアークに対する周波数変調制御において、ミグ溶接電圧Vwmの平均値に代えて、第1ピーク電圧Vpmの瞬時値又は平均値を使用しても良い。これは、母材にアルミニウム材を使用する場合には、ミグ溶接電圧Vwmの平均値よりも第1ピーク電圧Vpmの瞬時値又は平均値の方がアーク長をより正確に検出することができるためである。   As another embodiment, the second base current value may be feedback controlled so that the average value of the plasma welding current is equal to the current set value. Furthermore, feedback control may be performed by combining at least two of the second peak current value, the second base current value, and the second peak current energizing period so that the average value of the plasma welding current becomes equal to the current setting value. In the frequency modulation control for the MIG arc, the instantaneous value or the average value of the first peak voltage Vpm may be used instead of the average value of the MIG welding voltage Vwm. This is because when the aluminum material is used as the base material, the arc length can be detected more accurately by the instantaneous value or the average value of the first peak voltage Vpm than the average value of the MIG welding voltage Vwm. It is.

1a 溶接ワイヤ
1b プラズマ電極
2 母材
3a ミグアーク
3b プラズマアーク
4 給電チップ
7 送給ロール
51 プラズマノズル
52 シールドガスノズル
61 センターガス
62 プラズマガス
63 シールドガス
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
EV 電圧誤差増幅回路
Ev 電圧誤差増幅信号
FC 送給制御回路
Fc 送給制御信号
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Fw 送給速度
IAR 電流設定回路
Iar 電流設定信号
IAV 電流平均値算出回路
Iav 電流平均値信号
Ibm 第1ベース電流
IBMR 第1ベース電流設定回路
Ibmr 第1ベース電流設定信号
Ibp 第2ベース電流
IBPR 第2ベース電流設定回路
Ibpr 第2ベース電流設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
Ipm 第1ピーク電流
IPMR 第1ピーク電流設定回路
Ipmr 第1ピーク電流設定信号
Ipp 第2ピーク電流
IPPR 第2ピーク電流設定回路
Ippr 第2ピーク電流設定信号
IRC 電流設定制御回路
Irc 電流設定制御信号
Iwm ミグ溶接電流
Iwp プラズマ溶接電流
NOT 論理反転回路
Not 論理反転信号
OD オンディレイ回路
Od オンディレイ信号
PM 電源主回路
PSM ミグ溶接電源
PSP プラズマ溶接電源
SI 電流誤差積分回路
SI2 第2電流誤差積分回路
Tb ベース期間
Td 遅延期間
Tf パルス周期
Tfs パルス周期信号
Tod オンディレイ期間
Tp ピーク期間
Tpp 第2ピーク電流通電期間
TPPR 第2ピーク電流通電期間設定回路
Tppr 第2ピーク電流通電期間設定信号
TPPS 第2ピーク電流通電期間タイマ回路
Tpps 第2ピーク電流通電期間タイマ信号
TPR ピーク期間設定回路
Tpr ピーク期間設定信号
TPS ピーク期間タイマ回路
Tps ピーク期間タイマ信号
VAV 電圧平均値算出回路
Vav 電圧平均値信号
Vbm 第1ベース電圧
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VF 電圧/周波数変換回路
Vpm 第1ピーク電圧
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
Vwm ミグ溶接電圧
Vwp プラズマ溶接電圧
WM 送給モータ
WT 溶接トーチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Welding wire 1b Plasma electrode 2 Base material 3a Mig arc 3b Plasma arc 4 Feed tip 7 Feed roll 51 Plasma nozzle 52 Shield gas nozzle 61 Center gas 62 Plasma gas 63 Shield gas EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EV Voltage error amplification Circuit Ev Voltage error amplification signal FC Feeding control circuit Fc Feeding control signal FR Feeding speed setting circuit Fr Feeding speed setting signal Fw Feeding speed IAR Current setting circuit Iar Current setting signal IAV Current average value calculation circuit Iav Current average value Signal Ibm first base current IBMR first base current setting circuit Ibmr first base current setting signal Ibp second base current IBPR second base current setting circuit Ibpr second base current setting signal ID current detection circuit Id current detection signal Ipm first Peak current IPMR First peak current setting times Ipmr first peak current setting signal Ipp second peak current IPPR second peak current setting circuit Ippr second peak current setting signal IRC current setting control circuit Irc current setting control signal Iwm MIG welding current Iwp plasma welding current NOT logic inversion circuit Not logic Inversion signal OD On-delay circuit Od On-delay signal PM Power supply main circuit PSM Mig welding power supply PSP Plasma welding power supply SI Current error integration circuit SI2 Second current error integration circuit Tb Base period Td Delay period Tf Pulse period Tfs Pulse period signal Tod On-delay Period Tp Peak period Tpp Second peak current conduction period TPPR Second peak current conduction period setting circuit Tppr Second peak current conduction period setting signal TPPS Second peak current conduction period timer circuit Tpps Second peak current conduction period timer signal TPR Peak period Setting circuit Tpr Period setting signal TPS Peak period timer circuit Tps Peak period timer signal VAV Voltage average value calculation circuit Vav Voltage average value signal Vbm First base voltage VD Voltage detection circuit Vd Voltage detection signal VF Voltage / frequency conversion circuit Vpm First peak voltage VR Voltage Setting circuit Vr Voltage setting signal Vwm Mig welding voltage Vwp Plasma welding voltage WM Feed motor WT Welding torch

Claims (3)

第1ピーク電流の通電と第1ベース電流の通電とを1パルス周期として繰り返すことによって溶接ワイヤと母材との間にミグアークを発生させ、周波数変調制御によって前記パルス周期を変化させて前記ミグアークのアーク長を制御し、
前記第1ベース電流の通電期間の一部又は全部の期間中は第2ピーク電流を通電し、前記パルス周期のその他の期間中は第2ベース電流を通電して前記溶接ワイヤを囲むように配置されたプラズマ電極と前記母材との間にプラズマアークを発生させるプラズマミグ溶接方法において、
前記第2ピーク電流及び前記第2ベース電流から形成されるプラズマ溶接電流の平均値が予め定めた電流設定値と等しくなるように前記プラズマ溶接電流の波形パラメータを制御する、
ことを特徴とするプラズマミグ溶接方法。
The MIG arc is generated between the welding wire and the base material by repeating the energization of the first peak current and the energization of the first base current as one pulse period, and the pulse period is changed by frequency modulation control. Control the arc length,
The second peak current is applied during part or all of the first base current supply period, and the second base current is supplied during the other period of the pulse period so as to surround the welding wire. In a plasma MIG welding method for generating a plasma arc between the formed plasma electrode and the base material,
Controlling the waveform parameter of the plasma welding current so that an average value of the plasma welding current formed from the second peak current and the second base current is equal to a predetermined current setting value;
The plasma MIG welding method characterized by the above-mentioned.
前記波形パラメータの制御が、前記第2ベース電流及び前記第2ピーク電流の通電期間を所定値に設定し、前記プラズマ溶接電流の平均値が前記電流設定値と等しくなるように前記第2ピーク電流をフィードバック制御によって変化させる制御である、
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法。
The waveform parameter control sets the energization period of the second base current and the second peak current to a predetermined value, and the second peak current so that an average value of the plasma welding current is equal to the current set value. Is a control that changes the feedback control,
The plasma MIG welding method according to claim 1.
前記波形パラメータの制御が、前記第2ベース電流及び前記第2ピーク電流を所定値に設定し、前記プラズマ溶接電流の平均値が前記電流設定値と等しくなるように前記第2ピーク電流の通電期間をフィードバック制御によって変化させる制御である、
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法。
The waveform parameter control sets the second base current and the second peak current to predetermined values, and the energization period of the second peak current so that an average value of the plasma welding current is equal to the current setting value. Is a control that changes the feedback control,
The plasma MIG welding method according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012250264A (en) * 2011-06-03 2012-12-20 Daihen Corp Method for controlling plasma mig welding
JP2013000783A (en) * 2011-06-20 2013-01-07 Daihen Corp Monitoring method for plasma mig welding

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5820249B2 (en) * 2011-11-17 2015-11-24 日立建機株式会社 Plasma arc welding method and plasma arc welding apparatus
CN103192185A (en) * 2013-03-21 2013-07-10 杨迎元 Composite welding method for overlap joint
CN104741806B (en) * 2015-04-01 2019-03-29 西南交通大学 Consumable electrode plasma-arc composite welding system and its welding control method
CN105728898B (en) * 2016-03-29 2017-09-29 唐山松下产业机器有限公司 Pulse welding equipment and its control method
CN107350606B (en) * 2017-08-23 2019-08-16 唐山松下产业机器有限公司 Pulse controlled method and electric welding machine
CN111975235B (en) * 2020-08-20 2022-02-01 广东省科学院中乌焊接研究所 Plasma-arc hybrid welding method and welding finished product

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5662674A (en) * 1979-10-26 1981-05-28 Daihen Corp Pulse arc welding method
JP2008080355A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Daihen Corp Plasma mig welding method
JP2008105039A (en) * 2006-10-24 2008-05-08 Daihen Corp Method for controlling pulse waveform in plasma mig welding
JP2009262181A (en) * 2008-04-24 2009-11-12 Daihen Corp Output controlling method in pulse arc welding
JP2010017738A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Daihen Corp Setting method of welding condition of mag pulse welding

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399831A (en) * 1993-12-27 1995-03-21 The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration Ternary gas plasma welding torch
JP2009208137A (en) * 2008-03-06 2009-09-17 Daihen Corp Plasma mig welding method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5662674A (en) * 1979-10-26 1981-05-28 Daihen Corp Pulse arc welding method
JP2008080355A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Daihen Corp Plasma mig welding method
JP2008105039A (en) * 2006-10-24 2008-05-08 Daihen Corp Method for controlling pulse waveform in plasma mig welding
JP2009262181A (en) * 2008-04-24 2009-11-12 Daihen Corp Output controlling method in pulse arc welding
JP2010017738A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Daihen Corp Setting method of welding condition of mag pulse welding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012250264A (en) * 2011-06-03 2012-12-20 Daihen Corp Method for controlling plasma mig welding
JP2013000783A (en) * 2011-06-20 2013-01-07 Daihen Corp Monitoring method for plasma mig welding

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