JP2016002564A - Pulse arc welding control method - Google Patents

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Kento Takada
賢人 高田
利昭 中俣
Toshiaki Nakamata
利昭 中俣
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the deterioration in a bead appearance by magnetic blowing in pulse arc welding.SOLUTION: A rise transition current is conducted in a rise-up period, and a peak current is conducted in a peak period, and a drop transition current is conducted in a fall period, and a base current is conducted in a base period. Test welding, in which a magnetic blowing generation section on a welding line is discriminated by a rise in welding voltage in the base period and stored, is executed, and when welding the stored magnetic blowing generation section on the welding line in actual execution, the fall period Tks is lengthened by delaying a drop speed of the drop transition current Iks. Thus, since the arc length can be put in a short state when entering the base period Tb where rigidity of an arc weakened, even if magnetic blowing is generated, large deflection of the arc can be restrained, and the occurrence of an arc cut can be prevented.

Description

本発明は、磁気吹きによる溶接状態の不安定を抑制することができるパルスアーク溶接制御方法に関するものである。   The present invention relates to a pulse arc welding control method that can suppress instability of a welding state due to magnetic blowing.

消耗電極式パルスアーク溶接は、鉄鋼等の溶接に広く使用されている。このパルスアーク溶接では、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する上昇遷移電流を通電し、ピーク期間中はピーク電流を通電し、立下り期間中はピーク電流からベース電流へと下降する下降遷移電流を通電し、ベース期間中はベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接が行われる。パルスアーク溶接では、1パルス周期1溶滴移行状態となるので、溶滴移行状態が安定しているために、スパッタの発生が少なく、美しいビード外観を得ることができる。以下、このパルスアーク溶接について図面を参照して説明する。   Consumable electrode type pulse arc welding is widely used for welding steel and the like. In this pulse arc welding, a rising transition current that rises from the base current to the peak current is applied during the rising period, the peak current is supplied during the peak period, and the peak current decreases to the base current during the falling period. A downward transition current is applied, a base current is applied during the base period, and welding is performed by repeating the application of these welding currents in one pulse cycle. In pulse arc welding, since one droplet period is one droplet transfer state, the droplet transfer state is stable, so that the occurrence of spatter is small and a beautiful bead appearance can be obtained. Hereinafter, this pulse arc welding will be described with reference to the drawings.

図7は、パルスアーク溶接における一般的な電流・電圧波形図である。同図(A)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 7 is a general current / voltage waveform diagram in pulse arc welding. FIG. 4A shows the time change of the welding current Iw, and FIG. 4B shows the time change of the welding voltage Vw. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

時刻t1〜t2の立上り期間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へと上昇する上昇遷移電流Iu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へと上昇する上昇遷移電圧が溶接ワイヤと母材との間に印加する。時刻t2〜t3のピーク期間Tp中は、同図(A)に示すように、溶接ワイヤから溶滴を移行させるために臨界値以上の大電流値のピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、アーク長に比例したピーク電圧Vpが印加する。直径1.2mmの鉄鋼ワイヤの臨界値は、280A程度である。   During the rising period Tu from time t1 to t2, the rising transition current Iu rising from the base current Ib to the peak current Ip is energized as shown in FIG. A rising transition voltage rising from the base voltage Vb to the peak voltage Vp is applied between the welding wire and the base material. During the peak period Tp from time t2 to t3, as shown in FIG. 6A, a peak current Ip having a large current value greater than the critical value is applied to transfer the droplets from the welding wire, and FIG. ), A peak voltage Vp proportional to the arc length is applied. The critical value of a steel wire having a diameter of 1.2 mm is about 280A.

時刻t3〜t4の立下り期間Tk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へと下降する下降遷移電流Ik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へと下降する下降遷移電圧が印加する。時刻t4〜t5のベース期間Tb中は、同図(A)に示すように、溶滴を形成しないようにするために臨界値未満の小電流値のベース電流Ibが通電し、同図(B)に示すように、アーク長に比例したベース電圧Vbが印加する。時刻t1〜t5までの期間を1パルス周期Tfとして繰り返して溶接が行われる。アーク長は、ピーク期間Tp中は長くなり、ベース期間Tb中は短くなる。   During the falling period Tk from time t3 to t4, as shown in FIG. 6A, the falling transition current Ik that decreases from the peak current Ip to the base current Ib is energized, and as shown in FIG. A falling transition voltage falling from the peak voltage Vp to the base voltage Vb is applied. During the base period Tb from time t4 to t5, as shown in FIG. 5A, the base current Ib having a small current value less than the critical value is energized to prevent the formation of droplets, and FIG. ), A base voltage Vb proportional to the arc length is applied. Welding is performed by repeating the period from time t1 to t5 as one pulse period Tf. The arc length is longer during the peak period Tp and shorter during the base period Tb.

ところで、良好なパルスアーク溶接を行うためには、平均アーク長を適正値に維持することが重要である。平均アーク長を適正値に維持するために以下のようなアーク長制御(溶接電源の出力制御)が行われる。平均アーク長は、同図(B)で破線で示す溶接電圧平均値Vavと略比例関係にある。このために、溶接電圧平均値Vavを検出し、この検出値が適正な平均アーク長に相当する溶接電圧設定値と等しくなるように同図(A)の破線で示す溶接電流平均値Iavを変化させる出力制御を行う。溶接電圧平均値Vavが溶接電圧設定値よりも大きいときは平均アーク長が適正値よりも長いときであるので、溶接電流平均値Iavを小さくしてワイヤ溶融速度を小さくし平均アーク長が短くなるようにする。他方、溶接電圧平均値Vavが溶接電圧設定値よりも小さいときは平均アーク長が適正値よりも短いときであるので、溶接電流平均値Iavを大きくしてワイヤ溶融速度を大きくし平均アーク長が長くなるようにする。上記の溶接電圧平均値Vavとしては、一般的に溶接電圧Vwをローパスフィルタを通した値(平均値、平滑値)が使用される。また、溶接電流平均値Iavを変化させる手段として、パルス周期Tfを変化させる周波数変調制御が行われている。周波数変調制御では、溶接電圧平均値Vavが溶接電圧設定値と等しくなるようにパルス周期Tfをフィードバック制御(アーク長制御)している。このときに、立上り期間Tu、ピーク期間Tp、立下り期間Tk、ピーク電流Ip及びベース電流Ibは所定値に設定され、ベース期間Tbがフィードバック制御されることでパルス周期Tfが可変される。ピーク期間Tpとピーク電流Ipとの組合せはユニットパルス条件と呼ばれており、1パルス周期1溶滴移行状態になるように設定される。   By the way, in order to perform good pulse arc welding, it is important to maintain the average arc length at an appropriate value. In order to maintain the average arc length at an appropriate value, the following arc length control (output control of the welding power source) is performed. The average arc length is substantially proportional to the welding voltage average value Vav indicated by a broken line in FIG. For this purpose, the welding voltage average value Vav is detected, and the welding current average value Iav indicated by the broken line in FIG. 4A is changed so that the detected value becomes equal to the welding voltage setting value corresponding to the appropriate average arc length. Perform output control. When the welding voltage average value Vav is larger than the welding voltage set value, the average arc length is longer than the appropriate value. Therefore, the welding current average value Iav is decreased to decrease the wire melting rate and the average arc length is shortened. Like that. On the other hand, when the welding voltage average value Vav is smaller than the welding voltage set value, the average arc length is shorter than the appropriate value. Therefore, the welding current average value Iav is increased to increase the wire melting rate and the average arc length is increased. Try to be long. As the welding voltage average value Vav, a value (average value, smooth value) obtained by passing the welding voltage Vw through a low-pass filter is generally used. Further, frequency modulation control for changing the pulse period Tf is performed as means for changing the welding current average value Iav. In the frequency modulation control, the pulse period Tf is feedback controlled (arc length control) so that the welding voltage average value Vav becomes equal to the welding voltage set value. At this time, the rising period Tu, the peak period Tp, the falling period Tk, the peak current Ip, and the base current Ib are set to predetermined values, and the pulse period Tf is varied by feedback control of the base period Tb. The combination of the peak period Tp and the peak current Ip is called a unit pulse condition, and is set so that one droplet period is in a droplet transfer state.

他のアーク長制御の方式としては、パルス幅変調制御がある。パルス幅変調制御では、ピーク期間(パルス幅)Tpがフィードバック制御される。このときは、立上り期間Tu、立下り期間Tk、パルス周期Tf、ピーク電流Ip及びベース電流Ibが所定値に設定され、ピーク期間Tpが可変される。   Another arc length control method is pulse width modulation control. In the pulse width modulation control, the peak period (pulse width) Tp is feedback controlled. At this time, the rising period Tu, the falling period Tk, the pulse period Tf, the peak current Ip, and the base current Ib are set to predetermined values, and the peak period Tp is varied.

パルスアーク溶接を含む消耗電極式アーク溶接においては、アーク及び母材を通電する溶接電流によってアーク周辺部に磁界が形成されて、この磁界からアークは力を受けて偏向する場合がある。このような状態を、一般的に磁気吹き又はアークブローと呼んでいる。磁気吹きが発生するかは、母材に通電する溶接電流によって形成される磁界の形態によって決まる。溶接している部分が母材の端部から離れているときには、磁界は対称形状に形成されることが多いために、アークは磁界から偏った力を受けることがないので、磁気吹きは発生しにくい。他方、溶接している部分が母材の端部に近いときは、磁界は非対称形状に形成されるために、アークは磁界から偏った力を受けることになり、磁気吹きが発生しやすくなる。したがって、母材の端部の近くとなることが多い溶接開始部分及び溶接終了部分では、磁気吹きが発生しやすい。消耗電極アークの中でも、短絡移行溶接では磁気吹きは発生しにくく、パルスアーク溶接では発生しやすい。これは、短絡移行溶接では、アーク長がパルスアーク溶接に比べて短いために、磁界からの影響を受けにくいためである。他方、パルスアーク溶接では、大電流値のピーク電流Ipが通電しているときは強い磁界が形成され、小電流値のベース電流Ibが通電しているときは弱い磁界が形成されている。パルスアーク溶接では、この磁界の強さの変化が大きいこと、かつ、ベース電流Ibが小さいので磁界から偏った力を受けると直ぐにアークが偏向すること、が原因となって磁気吹きが発生しやすい。したがって、パルスアーク溶接では、磁気吹きによるアークの偏向は、ベース期間Tb中に発生しやすい。   In consumable electrode type arc welding including pulse arc welding, a magnetic field is formed around the arc by a welding current passing through the arc and the base material, and the arc may be deflected by receiving a force from the magnetic field. Such a state is generally called magnetic blow or arc blow. Whether magnetic blowing occurs depends on the form of the magnetic field formed by the welding current passed through the base material. When the welded part is away from the end of the base metal, the magnetic field is often formed in a symmetrical shape, so that the arc does not receive a biased force from the magnetic field, so magnetic blowing occurs. Hateful. On the other hand, when the welded part is close to the end of the base material, the magnetic field is formed in an asymmetric shape, so that the arc receives a force deviated from the magnetic field, and magnetic blown easily occurs. Therefore, magnetic blowing is likely to occur at the welding start portion and the welding end portion that are often near the end of the base material. Among consumable electrode arcs, magnetic blow is less likely to occur in short circuit transfer welding, and more likely to occur in pulse arc welding. This is because, in short-circuit transfer welding, the arc length is shorter than in pulse arc welding, and is therefore less susceptible to the influence of a magnetic field. On the other hand, in pulse arc welding, a strong magnetic field is formed when the peak current Ip having a large current value is energized, and a weak magnetic field is formed when the base current Ib having a small current value is energized. In pulse arc welding, magnetic field blow tends to occur due to the fact that the change in strength of the magnetic field is large and the base current Ib is small, so that the arc is deflected as soon as it receives a force biased from the magnetic field. . Therefore, in pulse arc welding, arc deflection due to magnetic blowing is likely to occur during the base period Tb.

図8は、磁気吹きが発生したときのアーク状態を示す図である。同図(A)に示すように、溶接ワイヤ1と母材2との間に通常のアーク3が発生している。この状態で磁気吹きが発生すると、同図(B)に示すように、アーク3は磁界からの力によって大きく偏向し、アーク長が長くなる。さらに偏向が大きくなると、同図(C)に示すように、アークを維持することができなくなりアーク切れが発生する。パルスアーク溶接では、ピーク期間中は大電流が通電するのでアークの硬直性が強く、磁界からの力が作用してもアークはほとんど偏向しない。他方、ベース期間中は小電流が通電するのでアークの硬直性が弱く、磁界からの力によって大きく偏向する。したがって、磁気吹きが発生してアーク切れが生じるのは、ほとんどベース期間中である。アーク切れが発生しない程度の磁気吹きが稀に発生する場合には、溶接状態への影響はほとんどない。しかし、アーク切れを伴う磁気吹きが多数回発生するときは、アーク発生状態が不安定となり、スパッタの大量発生、ビード不良等が生じる。したがって、パルスアーク溶接においては、磁気吹きによるアーク切れを抑制することは良好な溶接品質を得るために重要である。   FIG. 8 is a diagram showing an arc state when magnetic blowing occurs. As shown in FIG. 2A, a normal arc 3 is generated between the welding wire 1 and the base material 2. When magnetic blowing occurs in this state, as shown in FIG. 5B, the arc 3 is largely deflected by the force from the magnetic field, and the arc length becomes long. If the deflection is further increased, the arc cannot be maintained and an arc break occurs as shown in FIG. In pulse arc welding, since a large current is applied during the peak period, the arc is highly rigid and the arc hardly deflects even when a force from a magnetic field is applied. On the other hand, since a small current is applied during the base period, the arc rigidity is weak, and it is largely deflected by the force from the magnetic field. Therefore, it is almost during the base period that the magnetic blow occurs and the arc break occurs. When a magnetic blow that does not cause arc breakage rarely occurs, there is almost no effect on the welding state. However, when a magnetic blow accompanied by an arc break occurs many times, the arc generation state becomes unstable, and a large amount of spatter is generated, and a bead failure occurs. Therefore, in pulse arc welding, it is important to suppress arc breaks due to magnetic blowing in order to obtain good welding quality.

図9は、パルスアーク溶接において磁気吹きが発生したときの電流・電圧波形図である。同図(A)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 9 is a current / voltage waveform diagram when magnetic blowing occurs in pulse arc welding. FIG. 4A shows the time change of the welding current Iw, and FIG. 4B shows the time change of the welding voltage Vw. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

ベース期間Tb中の時刻t1において、磁気吹きが発生してアークが偏向すると、同図(B)に示すように、アークの偏向に伴ってアーク長が長くなり、ベース電圧Vbが次第に上昇して大きくなる。一方、同図(A)に示すように、ベース電流Ibは定電流制御されているので一定値のままである。時刻t2において、磁気吹きによるアークの偏向がさらに大きくなると、アーク長が非常に長くなるためにアークを維持することができなくなり、アーク切れが発生する。アーク切れが発生すると、同図(A)に示すように、溶接電流Iwは通電しなくなり、同図(B)に示すように、溶接電圧Vwは出力最大電圧の無負荷電圧となる。   When a magnetic blow occurs and the arc is deflected at time t1 in the base period Tb, as shown in FIG. 5B, the arc length is increased with the deflection of the arc, and the base voltage Vb is gradually increased. growing. On the other hand, the base current Ib remains constant as shown in FIG. At time t2, when the deflection of the arc due to magnetic blowing is further increased, the arc length becomes so long that the arc cannot be maintained, and an arc break occurs. When the arc break occurs, the welding current Iw stops flowing as shown in FIG. 5A, and the welding voltage Vw becomes a no-load voltage that is the maximum output voltage as shown in FIG.

図10は、特許文献1に開示された磁気吹きによるアーク切れを防止するための磁気吹き対策制御を示す電流・電圧波形図である。同図(A)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの時間変化を示す。同図において時刻t1〜t2のパルス周期中は磁気吹きが発生していない安定した溶接状態のときを示しており、続く時刻t2〜t3のパルス周期中は磁気吹きが発生した溶接状態のときを示している。   FIG. 10 is a current / voltage waveform diagram showing magnetic blow countermeasure control for preventing arc break due to magnetic blow disclosed in Patent Document 1. FIG. 4A shows the time change of the welding current Iw, and FIG. 4B shows the time change of the welding voltage Vw. In the figure, a stable welding state in which magnetic blowing is not generated is shown during the pulse period from time t1 to t2, and a welding state in which magnetic blowing is generated during the subsequent pulse period from time t2 to t3. Show.

ベース期間Tb中の時刻t21において、磁気吹きが発生してアークが偏向したためにアーク長が長くなり、同図(B)に示すように、ベース電圧Vbが通常値から上昇して大きくなる。そして、時刻t22において、ベース電圧Vbの値が、破線で示す予め定めた基準電圧値Vt以上になる。ベース電圧値Vbが上記の基準電圧値Vt以上になったことを判別すると、同図(A)に示すように、ベース電流Ibの値を通常値よりも増加させて200A以上にする。時刻t22〜t23の期間中は、ベース電圧値Vbが上記の基準電圧値Vt以上になっている。この期間中は、同図(A)に示すように、200A以上に増加されたベース電流が通電する。   At time t21 in the base period Tb, the arc length is increased because the magnetic blow is generated and the arc is deflected, and the base voltage Vb increases from the normal value and increases as shown in FIG. At time t22, the value of the base voltage Vb becomes equal to or higher than a predetermined reference voltage value Vt indicated by a broken line. When it is determined that the base voltage value Vb is equal to or higher than the reference voltage value Vt, the base current Ib is increased from the normal value to 200 A or higher as shown in FIG. During the period from time t22 to t23, the base voltage value Vb is equal to or higher than the reference voltage value Vt. During this period, the base current increased to 200 A or more is applied as shown in FIG.

時刻t22〜t23の期間中は、ベース電流Ibの値が200A以上に増加するので、アークがワイヤ送給方向に発生する性質である硬直性が強くなるために、アークの偏向が正常な状態に戻されることになる。このために、同図(B)に示すように、時刻t23において、ベース電圧値Vbは上記の基準電圧値Vt未満になり、その後は急速に減少して通常値に戻る。したがって、磁気吹きは、時刻t21に発生して、時刻t23の直後に解消される。時刻t23において、同図(A)に示すように、ベース電流Ibの値は通常値に戻る。時刻t23〜t3の残りのベース期間Tb中は、同図(A)に示すように、ベース電流Ibの値は通常値のままであり、同図(B)に示すように、通常値のベース電圧値Vbが印加する。この期間のアークは、磁気吹きが発生していないので、安定した状態にある。   During the period from time t22 to t23, since the value of the base current Ib increases to 200 A or more, since the rigidity that is a property that the arc is generated in the wire feeding direction becomes strong, the deflection of the arc is in a normal state. Will be returned. For this reason, as shown in FIG. 5B, at time t23, the base voltage value Vb becomes less than the reference voltage value Vt, and then rapidly decreases and returns to the normal value. Therefore, the magnetic blow occurs at time t21 and is canceled immediately after time t23. At time t23, the value of the base current Ib returns to the normal value as shown in FIG. During the remaining base period Tb from time t23 to t3, the value of the base current Ib remains the normal value as shown in FIG. 5A, and the base value of the normal value is maintained as shown in FIG. A voltage value Vb is applied. The arc during this period is in a stable state because no magnetic blow has occurred.

上記において、基準電圧値Vtは、磁気吹きが発生していない状態でのベース電圧値Vbの変動を考慮して、溶接条件に応じて適正値に設定する。例えば、ベース電圧Vbの変動は、ピーク電圧値Vpまで及ぶことはないので、基準電圧値Vtをピーク電圧値Vpに近い値に設定する。また、ベース電圧Vbと基準電圧値Vtとの比較にあたって、ヒステリシスを持たせるようにしても良い。すなわち、ベース電圧Vbが通常値から上昇していくときの基準値を第1基準電圧値Vt1とし、ベース電圧Vbが一旦Vt1以上になりその後に下降するときの基準値を第2基準電圧値Vt2とするものである。このときに、Vt1>Vt2である。また、ベース電圧Vbの上昇率(微分値=dVw/dt)が基準値に達したことによって磁気吹きの発生を判別し、その後にベース電圧Vbの下降率が基準値に達したことによって磁気吹きの解消を判別するようにしても良い。ベース電圧Vbの上昇による従来から行われている種々の磁気吹きの発生の判別方法を使用することができる。上記の増加したベース電流値は、200〜500A程度の範囲で、アークの偏向を修正することができる値に実験によって設定される。   In the above, the reference voltage value Vt is set to an appropriate value according to the welding conditions in consideration of the fluctuation of the base voltage value Vb in a state where no magnetic blow is generated. For example, since the fluctuation of the base voltage Vb does not reach the peak voltage value Vp, the reference voltage value Vt is set to a value close to the peak voltage value Vp. In addition, hysteresis may be provided in comparison between the base voltage Vb and the reference voltage value Vt. That is, the reference value when the base voltage Vb increases from the normal value is the first reference voltage value Vt1, and the reference value when the base voltage Vb once exceeds Vt1 and then decreases is the second reference voltage value Vt2. It is what. At this time, Vt1> Vt2. Further, the occurrence of magnetic blow is determined when the increase rate of the base voltage Vb (differential value = dVw / dt) reaches the reference value, and then the magnetic blow rate is determined when the decrease rate of the base voltage Vb reaches the reference value. You may make it discriminate | determine cancellation | release. Various conventional methods for determining the occurrence of magnetic blow by increasing the base voltage Vb can be used. The increased base current value is experimentally set to a value that can correct the arc deflection in the range of about 200 to 500 A.

このような磁気吹き対策制御を行うことによって、磁気吹きによるアーク切れを防止することができる。   By performing such magnetic blow countermeasure control, it is possible to prevent arc breakage due to magnetic blow.

特開2004−268081号公報JP 2004-268081 A

上述した従来技術では、磁気吹きによるアークの偏向を判別してベース電流を200A以上に増加させることによって、アーク切れの発生を防止することができる。しかし、このような方法では、ベース電流を増加させたときに溶接ワイヤの溶融が促進されるために、1パルス周期1溶滴移行状態が崩れることになる。この結果、ビード不良にまで至ることはないが、ビード外観が悪くなるという問題があった。   In the above-described prior art, arc breakage can be prevented from occurring by discriminating arc deflection caused by magnetic blowing and increasing the base current to 200 A or more. However, in such a method, since the melting of the welding wire is promoted when the base current is increased, the 1-pulse cycle 1 droplet transfer state is broken. As a result, the bead failure is not reached, but there is a problem that the bead appearance is deteriorated.

そこで、本発明では、磁気吹きによるアーク切れの発生を防止し、かつ、ビード外観が悪くなることを抑制することができるパルスアーク溶接制御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 pulse arc welding control method capable of preventing occurrence of arc breakage due to magnetic blowing and suppressing deterioration of the bead appearance.

上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、
溶接ワイヤを送給すると共に、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する上昇遷移電流を通電し、ピーク期間中は前記ピーク電流を通電し、立下り期間中は前記ピーク電流から前記ベース電流へと下降する下降遷移電流を通電し、ベース期間中は前記ベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接制御方法において、
前記ベース期間中の溶接電圧の上昇によって、溶接線上の磁気吹き発生区間を判別して記憶するテスト溶接を行い、
実施工時に、溶接線上の前記記憶された磁気吹き発生区間を溶接するときは、前記立下り期間を長くする、
ことを特徴とするパルスアーク溶接制御方法である。
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1
In addition to feeding the welding wire, a rising transition current rising from the base current to the peak current is supplied during the rising period, the peak current is supplied during the peak period, and the peak current is supplied from the peak current during the falling period. In a pulse arc welding control method of energizing a falling transition current that decreases to a current, energizing the base current during a base period, and repeatedly energizing these welding currents as one pulse period,
With the increase of the welding voltage during the base period, test welding is performed to determine and store the magnetic blowing occurrence section on the weld line,
At the time of execution, when welding the memorized magnetic blow occurrence section on the weld line, the falling period is lengthened,
It is the pulse arc welding control method characterized by this.

請求項2の発明は、前記下降遷移電流の下降速度を遅くすることによって、前記立下り期間を長くする、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接制御方法である。
The invention of claim 2 makes the falling period longer by slowing down the descending speed of the descending transition current.
The pulse arc welding control method according to claim 1, wherein:

請求項3の発明は、前記下降遷移電流が予め定めた基準電流値に達したときはその値を所定期間維持することによって、前記立下り期間を長くし、前記基準電流値を前記ピーク電流の値よりも小さく前記ベース電流の値よりも大きな値に設定する、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接制御方法である。
According to a third aspect of the present invention, when the falling transition current reaches a predetermined reference current value, the value is maintained for a predetermined period, so that the falling period is lengthened, and the reference current value is set to the peak current. Set to a value smaller than the value and larger than the value of the base current,
The pulse arc welding control method according to claim 1, wherein:

本発明によれば、アークの硬直性が弱くなるベース期間に入る時点でのアーク長を短い状態にすることができる。このために、磁気吹きが発生してもアークが大きく偏向することを抑制することができ、アーク切れの発生を防止することができる。かつ、立下り期間を長くしても、溶滴移行状態への影響は小さいために、ビード外観が悪くなることもない。   According to the present invention, it is possible to make the arc length short when entering the base period in which the arc rigidity becomes weak. For this reason, even if magnetic blowing occurs, it is possible to prevent the arc from being greatly deflected, and arc breakage can be prevented. Moreover, even if the falling period is lengthened, the bead appearance is not deteriorated because the influence on the droplet transfer state is small.

本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法を説明するために、溶接対象となる溶接線Ps−Peを直線として示した図である。In order to demonstrate the pulse arc welding control method concerning Embodiment 1 of the present invention, it is a figure showing welding line Ps-Pe used as welding object as a straight line. 本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法において、テスト溶接を行っているときの各信号のタイミングチャートである。4 is a timing chart of each signal when performing test welding in the pulse arc welding control method according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法において、実施工溶接を行っているときの各信号のタイミングチャートである。In the pulse arc welding control method according to Embodiment 1 of the present invention, it is a timing chart of each signal when performing practical welding. 本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。It is a block diagram of the welding apparatus for enforcing the pulse arc welding control method concerning Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接制御方法において、実施工溶接を行っているときの各信号のタイミングチャートである。In the pulse arc welding control method concerning Embodiment 2 of the present invention, it is a timing chart of each signal when carrying out execution welding. 本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。It is a block diagram of the welding apparatus for enforcing the pulse arc welding control method which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来技術におけるパルスアーク溶接の電流・電圧波形図である。It is a current and voltage waveform diagram of pulse arc welding in the prior art. 従来技術において磁気吹きが発生したときのアーク状態を示す図である。It is a figure which shows an arc state when magnetic blowing generate | occur | produces in a prior art. 従来技術の、パルスアーク溶接において磁気吹きが発生したときの電流・電圧波形図である。FIG. 6 is a current / voltage waveform diagram when magnetic blow occurs in pulse arc welding of the prior art. 従来技術における磁気吹きによるアーク切れを防止するための磁気吹き対策制御を示す電流・電圧波形図である。It is a current / voltage waveform diagram showing magnetic blow countermeasure control for preventing arc breakage due to magnetic blow in the 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]
図1は、本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法を説明するために、溶接対象となる溶接線Ps−Peを直線として示した図である。同図において、左端Psは溶接開始位置を示し、右端Peは溶接終了位置を示す。この溶接線Ps−Peを、ロボットを使用してパルスアーク溶接する。パルスアーク溶接は、テスト溶接と実施工溶接とに分けて行われる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a welding line Ps-Pe to be welded as a straight line in order to describe the pulse arc welding control method according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the left end Ps indicates the welding start position, and the right end Pe indicates the welding end position. This welding line Ps-Pe is subjected to pulse arc welding using a robot. The pulse arc welding is performed by dividing into test welding and execution welding.

(1)テスト溶接
図2で後述するように、磁気吹きの発生を判別しながら溶接開始位置Psから溶接線に沿って溶接を開始する。溶接中に磁気吹きの発生を判別した場合は、溶接線上の位置を記憶する。同図においては、溶接線上のA1からA2の間の区間において磁気吹きの発生が判別されたとする。このA1−A2の区間を、磁気吹き発生区間と呼ぶことにする。したがって、同図においては、溶接線は3つの区間に分けられることになる。第1区間Ps−A1は磁気吹きが発生しなかった区間であり、第2区間A1−A2は磁気吹き発生区間であり、第3区間A2−Peは磁気吹きが発生しなかった区間である。すなわち、テスト溶接では、溶接線上の磁気吹き発生区間を判別して記憶する動作を行っている。磁気吹き発生の判別は、上述したように、ベース電圧が基準電圧値以上に上昇したことによって行うことができる。また、ベース電圧の上昇率が基準上昇率以上になったことによって行うこともできる。磁気吹き発生区間A1−A2は、磁気吹き発生を判別したパルス周期が連続している区間として判別することができる。同図では、磁気吹き発生区間が1つの場合であるが、複数の区間が存在する場合がある。また、磁気吹き発生区間の判別に裕度を持たせるために、磁気吹き発生区間の開始位置を、溶接中に最初に磁気吹きの発生が判別された位置よりも所定距離だけ前の位置(溶接開始位置Psを前方の限界とする)にしても良い。同様に、磁気吹き発生区間の終了位置を、溶接中に最後に磁気吹きの発生が判別された位置よりも所定距離だけ後の位置(溶接終了位置Peを後方の限界とする)にしても良い。上記の所定距離は、3〜10mm程度の範囲で実験によって適正値に設定される。また、磁気吹き発生区間を、単位パルス周期当たり基準周期以上に磁気吹きの発生が判別された区間としても良い。例えば、10パルス周期当たり5パルス周期において磁気吹き発生が判別された区間を磁気吹き発生区間とする。単位パルス周期は、10〜100程度の範囲で実験によって適正値に設定され、基準パルス回数は百分率で30〜100%程度の範囲で実験によって適正値に設定される。
(1) Test welding As will be described later with reference to FIG. 2, welding is started along the weld line from the welding start position Ps while determining the occurrence of magnetic blow. When the occurrence of magnetic blow is determined during welding, the position on the weld line is stored. In the figure, it is assumed that the occurrence of magnetic blow is determined in the section between A1 and A2 on the weld line. This section A1-A2 will be referred to as a magnetic blowing generation section. Therefore, in the figure, the weld line is divided into three sections. The first section Ps-A1 is a section in which no magnetic blowing has occurred, the second section A1-A2 is a section in which magnetic blowing has occurred, and the third section A2-Pe is a section in which no magnetic blowing has occurred. That is, in the test welding, an operation for discriminating and storing the magnetic blow occurrence section on the weld line is performed. As described above, the determination of the occurrence of magnetic blow can be made by the fact that the base voltage has risen above the reference voltage value. It can also be performed when the base voltage increase rate is equal to or higher than the reference increase rate. The magnetic blowing generation section A1-A2 can be determined as a section in which the pulse cycle in which the magnetic blowing generation is determined is continuous. In the figure, although there is one magnetic blowing occurrence section, there may be a plurality of sections. In addition, in order to provide a margin for discriminating the magnetic blow occurrence section, the start position of the magnetic blow occurrence section is a position that is a predetermined distance before the position where the occurrence of the magnetic blow was first determined during welding (welding The start position Ps may be a front limit). Similarly, the end position of the magnetic blow generation section may be a position that is a predetermined distance after the position at which the last occurrence of magnetic blow was determined during welding (the welding end position Pe is the rear limit). . The predetermined distance is set to an appropriate value by experiment within a range of about 3 to 10 mm. Further, the magnetic blowing occurrence section may be a section in which the occurrence of magnetic blowing is determined to be greater than the reference period per unit pulse period. For example, a section in which occurrence of magnetic blowing is determined in 5 pulse periods per 10 pulse periods is defined as a magnetic blowing generation section. The unit pulse period is set to an appropriate value by experiment in the range of about 10 to 100, and the reference pulse number is set to an appropriate value by experiment in the range of about 30 to 100% as a percentage.

(2)実施工溶接
実施工に際して、第1区間Ps−A1を溶接するときは、磁気吹きが発生していない区間であるので、図7で上述した通常のパルスアーク溶接を行う。第2区間A1−A2を溶接するときは、磁気吹きが発生している区間であるので、図2で後述する磁気吹き対策制御を付加したパルスアーク溶接を行う。第3区間A2−AEを溶接するときは、磁気吹きが発生していない区間であるので、再び図7で上述した通常のパルスアーク溶接を行う。
(2) Practical Welding During the practicing, when the first section Ps-A1 is welded, it is a section where no magnetic blow is generated, so the normal pulse arc welding described above with reference to FIG. 7 is performed. When the second section A1-A2 is welded, since it is a section where magnetic blowing is occurring, pulse arc welding to which magnetic blow countermeasure control described later in FIG. 2 is added is performed. When the third section A2-AE is welded, it is a section in which no magnetic blow occurs, so the normal pulse arc welding described above with reference to FIG. 7 is performed again.

図2は、本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法において、テスト溶接を行っているとき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Iwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(C)は磁気吹き発生判別信号Adの時間変化を示し、同図(D)は磁気吹き発生区間信号Pdの時間変化を示す。同図は、上述した図1において、第2区間A1−A2をテスト溶接しているときである。同図は、上述した図7及び図10と対応しており、同一の動作についての説明は繰り返さない。以下、同図を参照して、テスト溶接時の動作について説明する。   FIG. 2 is a timing chart of each signal when test welding is performed in the pulse arc welding control method according to Embodiment 1 of the present invention. (A) shows the time change of the welding current Iw, (B) shows the time change of the welding voltage Vw, (C) shows the time change of the magnetic blow occurrence determination signal Ad, (D) shows the time change of the magnetic blow occurrence section signal Pd. This figure is when the second section A1-A2 is test welded in FIG. 1 described above. This figure corresponds to FIGS. 7 and 10 described above, and the description of the same operation will not be repeated. Hereinafter, the operation at the time of test welding will be described with reference to FIG.

同図はテスト溶接時であるので、同図(D)に示すように、磁気吹き発生区間信号PdはLowレベルのままである。   Since this figure is at the time of test welding, the magnetic blow occurrence section signal Pd remains at the low level as shown in FIG.

時刻t1〜t2のパルス周期Tfにおいて、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へと上昇する上昇遷移電流Iu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へと上昇する上昇遷移電圧が溶接ワイヤと母材との間に印加する。続くピーク期間Tp中は、同図(A)に示すように、溶接ワイヤから溶滴を移行させるために臨界値以上の大電流値のピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、アーク長に比例したピーク電圧Vpが印加する。続く立下り期間Tk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へと下降する下降遷移電流Ik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へと下降する下降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、溶滴を形成しないようにするために臨界値未満の小電流値のベース電流Ibが通電し、同図(B)に示すように、アーク長に比例したベース電圧Vbが印加する。アーク長は、ピーク期間Tp中は長くなり、ベース期間Tb中は短くなる。   In the pulse period Tf from time t1 to t2, during the rising period Tu, as shown in FIG. 6A, the rising transition current Iu that increases from the base current Ib to the peak current Ip is energized, and FIG. As shown, the rising transition voltage rising from the base voltage Vb to the peak voltage Vp is applied between the welding wire and the base material. During the subsequent peak period Tp, as shown in FIG. 6A, a peak current Ip having a large current value greater than the critical value is applied to transfer droplets from the welding wire, as shown in FIG. In addition, a peak voltage Vp proportional to the arc length is applied. During the subsequent falling period Tk, as shown in FIG. 9A, the falling transition current Ik that decreases from the peak current Ip to the base current Ib is energized, and as shown in FIG. To the base voltage Vb is applied. During the subsequent base period Tb, as shown in FIG. 5A, a base current Ib having a small current value less than the critical value is energized so as not to form droplets, and as shown in FIG. In addition, a base voltage Vb proportional to the arc length is applied. The arc length is longer during the peak period Tp and shorter during the base period Tb.

同図は、アーク長制御の方式が周波数変調制御の場合であるので、立上り期間Tu、ピーク期間Tp、立下り期間Tk、ピーク電流Ip及びベース電流Ibは所定値に設定され、ベース期間Tb(パルス周期Tf)は溶接電圧Vwの平均値が予め定めた電圧設定値と等しくなるようにフィードバック制御によって定まる。   Since the arc length control method is frequency modulation control, the rising period Tu, the peak period Tp, the falling period Tk, the peak current Ip, and the base current Ib are set to predetermined values and the base period Tb ( The pulse period Tf) is determined by feedback control so that the average value of the welding voltage Vw becomes equal to a predetermined voltage setting value.

ベース期間Tb中の時刻t11において、磁気吹きが発生してアークが偏向したためにアーク長が長くなり、同図(B)に示すように、ベース電圧Vbが通常値から上昇して大きくなる。そして、時刻t12において、ベース電圧Vbの値が、破線で示す予め定めた基準電圧値Vt以上になる。ベース電圧値Vbが上記の基準電圧値Vt以上になったことを判別すると、同図(C)に示すように、磁気吹き発生判別信号AdがHighレベルに変化する。この磁気吹き発生判別信号Adは、次のパルス周期Tfが開始される時刻t2までHighレベルの状態を維持する。磁気吹き発生判別信号AdがHighレベルに変化してもベース電流Ibは増加させずに通常値を維持する。このために、磁気吹きによるアーク長の偏向が継続するので、ベース電圧Vbは基準電圧値Vtを超えた状態を次のパルス周期Tfが開始される時刻t2まで維持する。   At time t11 in the base period Tb, the arc length is increased because the magnetic blow is generated and the arc is deflected, and the base voltage Vb increases from the normal value and increases as shown in FIG. At time t12, the value of the base voltage Vb becomes equal to or higher than a predetermined reference voltage value Vt indicated by a broken line. When it is determined that the base voltage value Vb is equal to or higher than the reference voltage value Vt, the magnetic blow occurrence determination signal Ad changes to a high level as shown in FIG. This magnetic blow occurrence determination signal Ad maintains a high level state until time t2 when the next pulse period Tf is started. Even if the magnetic blow occurrence determination signal Ad changes to a high level, the base current Ib does not increase and maintains a normal value. For this reason, since the deflection of the arc length by magnetic blowing continues, the base voltage Vb maintains a state exceeding the reference voltage value Vt until time t2 when the next pulse period Tf is started.

同様に、ベース期間Tb中の時刻t21において、磁気吹きが発生してアークが偏向したためにアーク長が長くなり、同図(B)に示すように、ベース電圧Vbが通常値から上昇して大きくなる。これ以降の動作については同様であるので、説明は繰り返さない。   Similarly, at time t21 during the base period Tb, the arc length is increased due to the occurrence of magnetic blow and the arc is deflected, and the base voltage Vb increases from the normal value and increases as shown in FIG. Become. Since the subsequent operations are the same, the description will not be repeated.

図3は、本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法において、実施工溶接を行っているとき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Iwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(C)は磁気吹き発生判別信号Adの時間変化を示し、同図(D)は磁気吹き発生区間信号Pdの時間変化を示す。同図は、上述した図2と対応しており、同一の動作についての説明は繰り返さない。同図は、図1で上述した磁気吹きが発生する区間である第2区間A1−A2を溶接しているときのタイミングチャートであるので、同図(D)に示すように、磁気吹き発生区間信号PdはHighレベルになっている。以下、同図を参照して、磁気吹きによるアーク切れを防止する制御について説明する。   FIG. 3 is a timing chart of each signal when performing welding in the pulse arc welding control method according to Embodiment 1 of the present invention. (A) shows the time change of the welding current Iw, (B) shows the time change of the welding voltage Vw, (C) shows the time change of the magnetic blow occurrence determination signal Ad, (D) shows the time change of the magnetic blow occurrence section signal Pd. This figure corresponds to FIG. 2 described above, and description of the same operation will not be repeated. Since this figure is a timing chart when welding the second section A1-A2, which is the section in which the magnetic blow described above in FIG. 1, is generated, as shown in FIG. The signal Pd is at a high level. Hereinafter, control for preventing arc breakage due to magnetic blowing will be described with reference to FIG.

時刻t1〜t2のパルス周期Tfにおいて、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へと上昇する上昇遷移電流Iuが通電し、同図(B)に示すように、磁気吹きのために通常値よりも大きくなっているベース電圧Vbからピーク電圧Vpへと上昇する上昇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、アーク長に比例したピーク電圧Vpが印加する。続く修正立下り期間Tks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へと下降する修正下降遷移電流Iks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へと下降する下降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、アーク長に比例したベース電圧Vbが印加する。   In the pulse period Tf from time t1 to t2, during the rising period Tu, as shown in FIG. 6A, the rising transition current Iu that increases from the base current Ib to the peak current Ip is energized, and FIG. As shown in FIG. 6, a rising transition voltage that rises from the base voltage Vb, which is larger than the normal value, to the peak voltage Vp is applied due to magnetic blowing. During the subsequent peak period Tp, the peak current Ip is energized as shown in FIG. 5A, and the peak voltage Vp proportional to the arc length is applied as shown in FIG. During the subsequent corrected fall period Tks, as shown in FIG. 5A, the corrected falling transition current Iks that decreases from the peak current Ip to the base current Ib is energized, and as shown in FIG. A falling transition voltage that falls from the voltage Vp to the base voltage Vb is applied. During the subsequent base period Tb, the base current Ib is energized as shown in FIG. 5A, and the base voltage Vb proportional to the arc length is applied as shown in FIG.

立上り期間Tu、ピーク期間Tp、ピーク電流Ip及びベース電流Ibは、上述した図2のテスト溶接のとき及び磁気吹き発生区間信号PdがLowレベルのときと同一値に設定されている。すなわち、これらのパラメータの値は、同図(D)に示す磁気吹き発生区間信号Pdの状態によらず一定値である。   The rising period Tu, the peak period Tp, the peak current Ip, and the base current Ib are set to the same values as in the above-described test welding of FIG. 2 and when the magnetic blow generation interval signal Pd is at the low level. That is, the values of these parameters are constant values regardless of the state of the magnetic blow occurrence section signal Pd shown in FIG.

これに対して、修正立下り期間Tksは、図2のテスト溶接時の立下り期間Tkよりも長い期間に設定される。このために、修正下降遷移電流Iksの下降速度は、下降遷移電流Ikの下降速度よりも遅くなる。すなわち、磁気吹き発生区間信号PdがHighレベルのときは、下降遷移電流の下降速度が遅くなるように修正している。   On the other hand, the corrected falling period Tks is set to a period longer than the falling period Tk at the time of test welding in FIG. For this reason, the descending speed of the modified descending transition current Iks is slower than the descending speed of the descending transition current Ik. In other words, when the magnetic blow generation interval signal Pd is at a high level, correction is made so that the descending speed of the descending transition current becomes slow.

テスト溶接時の立下り期間Tk中は、下降遷移電流Ikがピーク電流Ipからベース電流Ibへと早い下降速度で変化する。しかし、アーク長の変化は溶接ワイヤを溶融させる必要があるので、下降遷移電流Ikの下降速度よりも遅れて変化することになる。このために、ベース期間Tbに入り溶接電流Iwがベース電流Ibに変化しても、アーク長は収束値よりも長い状態をしばらく維持することになる。ベース電流Ibは小電流値であるので、アークの硬直性は弱い。この結果、アーク長が長い状態でアークの硬直性が弱くなるので、磁気吹きによるアークの偏向が生じやすい状態となる。   During the falling period Tk at the time of test welding, the falling transition current Ik changes from the peak current Ip to the base current Ib at a fast falling speed. However, since the change in the arc length needs to melt the welding wire, it changes with a delay from the descending speed of the descending transition current Ik. Therefore, even if the welding current Iw changes to the base current Ib in the base period Tb, the arc length is maintained for a while longer than the convergence value. Since the base current Ib is a small current value, the arc rigidity is weak. As a result, since the arc stiffness becomes weak when the arc length is long, the arc tends to be deflected by magnetic blowing.

これに対して、同図に示す修正立下り期間Tks中は、修正下降遷移電流Iksがピーク電流Ipからベース電流Ibへと遅い下降速度で変化する。遅い下降速度とは、修正下降遷移電流Iksの下降速度がアーク長の変化速度よりも遅くなる速度である。このようにすると、ベース期間Tbに入り、アークの硬直性が弱くなるベース電流Ibが通電しても、その時点では既にアーク長が収束値に近い短い状態になっている。このために、磁気吹きが発生しても、アーク長の偏向は小さい状態となり、アーク切れを生じるような状態にはならない。この結果、時刻t11〜t3の間、ベース電圧Vbが基準電圧値Vtよりも小さい範囲で増加しているのは、小さなアークの偏向が生じているためである。したがって、同図(C)に示すように、磁気吹き発生判別信号AdはLowレベルのままである。   On the other hand, during the modified fall period Tks shown in the figure, the modified fall transition current Iks changes from the peak current Ip to the base current Ib at a slow fall rate. The slow descending speed is a speed at which the descending speed of the modified descending transition current Iks becomes slower than the arc length changing speed. In this way, even when the base current Ib, in which the arc rigidity becomes weaker and enters the base period Tb, the arc length is already in a short state close to the convergence value at that time. For this reason, even if magnetic blow occurs, the deflection of the arc length is small, and the arc is not cut off. As a result, the base voltage Vb increases in a range smaller than the reference voltage value Vt between times t11 and t3 because a small arc deflection occurs. Therefore, as shown in FIG. 5C, the magnetic blow occurrence determination signal Ad remains at the low level.

時刻t2〜t3のパルス周期Tf中の動作は、時刻t1〜t2のパルス周期Tf中の動作と同様であるので、説明は繰り返さない。   Since the operation during the pulse period Tf from time t2 to t3 is the same as the operation during the pulse period Tf from time t1 to t2, the description will not be repeated.

このように、磁気吹き発生区間信号PdがHighレベルのときは、立下り期間中の下降遷移電流の下降速度を遅くすることによって、アークの硬直性が弱くなるベース期間Tbに入る時点でのアーク長を短い状態にすることができる。このために、磁気吹きが発生してもアークが大きく偏向することを抑制することができ、アーク切れの発生を防止することができる。しかも、下降遷移電流の下降速度を遅くしても、溶滴移行状態への影響は小さいために、ビード外観が悪くなることもない。但し、下降速度が遅くなると、スパッタ発生量がやや増加する傾向にあるので、磁気吹き発生区間信号PdがLowレベルであるとき(磁気吹きが発生しない区間のとき)は、下降速度を速くしておく方が良い。したがって、磁気吹き発生区間信号PdがHighレベルのとき、下降速度を遅くするようにしている。   As described above, when the magnetic blow generation interval signal Pd is at the high level, the arc at the time when the base period Tb where the rigidity of the arc is weakened by slowing the descending speed of the descending transition current during the falling period is entered. The length can be shortened. For this reason, even if magnetic blowing occurs, it is possible to prevent the arc from being greatly deflected, and arc breakage can be prevented. In addition, even if the descending speed of the descending transition current is decreased, the bead appearance is not deteriorated because the influence on the droplet transfer state is small. However, since the spatter generation amount tends to slightly increase as the descending speed becomes slow, when the magnetic blowing generation section signal Pd is at the low level (in the section where no magnetic blowing occurs), the descending speed is increased. It is better to leave. Therefore, when the magnetic blow occurrence section signal Pd is at a high level, the descending speed is slowed down.

上述した各パラメータの数値例を以下に示す。Tu=0.4ms、Tp=1.2ms、Tk=0.4ms、Tks=1.6ms、Ip=450A、Ib=50Aである。この場合、Ikの下降速度は1000A/msとなり、Iksの下降速度は250A/msとなり、4倍遅くなっている。   A numerical example of each parameter described above is shown below. Tu = 0.4 ms, Tp = 1.2 ms, Tk = 0.4 ms, Tks = 1.6 ms, Ip = 450 A, Ib = 50 A. In this case, the descending speed of Ik is 1000 A / ms, and the descending speed of Iks is 250 A / ms, which is four times slower.

図4は、本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。溶接装置は、主に破線で囲まれた溶接電源PS、ロボット制御装置RC、ロボット(図示は省略)等から構成されている。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。   FIG. 4 is a block diagram of a welding apparatus for carrying out the pulse arc welding control method according to Embodiment 1 of the present invention. The welding apparatus is mainly composed of a welding power source PS surrounded by a broken line, a robot control device RC, a robot (not shown), and the like. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG.

溶接電源PSは、以下の各ブロックから構成されている。但し、溶接ワイヤ1を送給制御するための回路については、省略している。電源主回路MCは、3相200V等の交流商用電源(図示は省略)を入力として、後述する駆動信号Dvに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、溶接に適した溶接電圧Vw及び溶接電流Iwを出力する。この電源主回路MCは、図示は省略するが、交流商用電源を整流する1次整流回路、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を駆動信号Dvに従って高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流を溶接に適した電圧値に降圧するインバータトランス、降圧された高周波交流を整流する2次整流回路を備えている。リアクトルWLは、上記の電源主回路MCの+側出力と溶接トーチ4との間に挿入されており、電源主回路MCの出力を平滑する。溶接ワイヤ1は、ワイヤ送給機(図示は省略)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との間にアーク3が発生する。ワイヤ送給機及び溶接トーチ4は、ロボットに搭載されている。溶接トーチ4内の給電チップ(図示は省略)と母材2との間に溶接電圧Vwが印加し、溶接電流Iwが通電する。   The welding power source PS is composed of the following blocks. However, a circuit for feeding control of the welding wire 1 is omitted. The power supply main circuit MC receives an AC commercial power supply (not shown) such as three-phase 200V as input, performs output control such as inverter control in accordance with a drive signal Dv described later, and generates a welding voltage Vw and welding current Iw suitable for welding. Output. Although not shown, this power supply main circuit MC is a primary rectifier circuit that rectifies an AC commercial power supply, a capacitor that smoothes the rectified direct current, an inverter circuit that converts the smoothed direct current into high-frequency alternating current according to the drive signal Dv, An inverter transformer that steps down the high frequency alternating current to a voltage value suitable for welding and a secondary rectifier circuit that rectifies the stepped down high frequency alternating current are provided. Reactor WL is inserted between the + side output of power supply main circuit MC and welding torch 4 and smoothes the output of power supply main circuit MC. The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by the rotation of a feeding roll 5 of a wire feeder (not shown), and an arc 3 is generated between the welding wire 1 and the base material 2. The wire feeder and the welding torch 4 are mounted on the robot. A welding voltage Vw is applied between a power feed tip (not shown) in the welding torch 4 and the base material 2, and a welding current Iw is conducted.

電圧検出回路VDは、上記の溶接電圧Vwを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。電圧平均化回路VAVは、この電圧検出信号Vdを平均化(ローパスフィルタを通す)して、電圧平均信号Vavを出力する。電圧設定回路VRは、所望値の電圧設定信号Vrを出力する。電圧誤差増幅回路EVは、上記の電圧設定信号Vr(+)と上記の電圧平均信号Vav(−)との誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。   The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a voltage detection signal Vd. The voltage averaging circuit VAV averages (passes through the low-pass filter) the voltage detection signal Vd and outputs a voltage average signal Vav. The voltage setting circuit VR outputs a voltage setting signal Vr having a desired value. The voltage error amplification circuit EV amplifies an error between the voltage setting signal Vr (+) and the voltage average signal Vav (−) and outputs a voltage error amplification signal Ev.

V/FコンバータVFは、上記の電圧誤差増幅信号Evに応じた周波数で短時間Highレベルになるトリガ信号であるパルス周期信号Tfを出力する。このパルス周期信号Tfが短時間Highレベルになる周期が1パルス周期となる。   The V / F converter VF outputs a pulse period signal Tf which is a trigger signal that becomes a high level for a short time at a frequency corresponding to the voltage error amplification signal Ev. The period when the pulse period signal Tf is at a high level for a short time is one pulse period.

立上り期間設定回路TURは、予め定めた立上り期間設定信号Turを出力する。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。立下り期間設定回路TKRは、後述するロボット制御装置RCからの磁気吹き発生区間信号Pdを入力として、磁気吹き発生区間信号PdがLowレベルのときは予め定めた立下り期間Tkを立下り期間設定信号Tkrとして出力し、Highレベルのときは予め定めた修正立下り期間Tksを立下り設定信号Tkrとして出力する。上述したように、Tk<Tksである。   The rising period setting circuit TUR outputs a predetermined rising period setting signal Tur. The peak period setting circuit TPR outputs a predetermined peak period setting signal Tpr. The fall period setting circuit TKR receives a magnetic blow generation section signal Pd from the robot controller RC described later as an input, and sets a predetermined fall period Tk when the magnetic blow generation section signal Pd is at a low level. The signal is output as a signal Tkr. When the signal is at a high level, a predetermined corrected fall period Tks is output as the fall setting signal Tkr. As described above, Tk <Tks.

ピーク電流設定回路IPRは、予め定めたピーク電流設定信号Iprを出力する。ベース電流設定回路IBRは、予め定めたベース電流設定信号Ibrを出力する。   The peak current setting circuit IPR outputs a predetermined peak current setting signal Ipr. The base current setting circuit IBR outputs a predetermined base current setting signal Ibr.

電流設定回路IRは、上記のパルス周期信号Tf、上記の立上り期間設定信号Tur、上記のピーク期間設定信号Tpr、上記の立下り設定信号Tkr、上記のピーク電流設定信号Ipr及び上記のベース電流設定信号Ibrを入力として、パルス周期信号Tfが短時間Highレベルに変化するごとに、以下の処理を行ない、電流設定信号Irを出力する。
1)立上り期間設定信号Turによって定まる期間中は、ベース電流設定信号Ibrの値からピーク電流設定信号Iprの値へと直線状に上昇する電流設定信号Irを出力する。
2)続けて、ピーク期間設定信号Tprによって定まる期間中は、ピーク電流設定信号Iprを電流設定信号Irとして出力する。
3)続けて、立下り期間設定信号Tkrによって定まる期間中は、ピーク電流設定信号Iprの値からベース電流設定信号Ibrの値へと直線状に下降する電流設定信号Irを出力する。
4)続けて、パルス周期信号Tfが再び短時間Highレベルになるまでの期間中は、ベース電流設定信号Ibrを電流設定信号Irとして出力する。
The current setting circuit IR includes the pulse period signal Tf, the rising period setting signal Tur, the peak period setting signal Tpr, the falling setting signal Tkr, the peak current setting signal Ipr, and the base current setting. With the signal Ibr as an input, every time the pulse period signal Tf changes to a high level for a short time, the following processing is performed to output a current setting signal Ir.
1) During the period determined by the rising period setting signal Tur, the current setting signal Ir that rises linearly from the value of the base current setting signal Ibr to the value of the peak current setting signal Ipr is output.
2) Subsequently, during the period determined by the peak period setting signal Tpr, the peak current setting signal Ipr is output as the current setting signal Ir.
3) Subsequently, during the period determined by the falling period setting signal Tkr, the current setting signal Ir that falls linearly from the value of the peak current setting signal Ipr to the value of the base current setting signal Ibr is output.
4) Subsequently, the base current setting signal Ibr is output as the current setting signal Ir during a period until the pulse period signal Tf again becomes High level for a short time.

磁気吹き発生判別回路ADは、上記の電流設定信号Ir、上記のベース電流設定信号Ibr、上記の電圧検出信号Vd及び上記のパルス周期信号Tfを入力として、電流設定信号Irの値がベース電流設定信号Ibrの値と等しい期間(ベース期間Tb)のときの電圧検出信号Vdの値が予め定めた基準電圧値Vt以上になるとHighレベルにセットされ、その後にパルス周期信号TfがHighレベルになるとLowレベルにリセットされる磁気吹き発生判別信号Adを出力する。   The magnetic blow occurrence determination circuit AD receives the current setting signal Ir, the base current setting signal Ibr, the voltage detection signal Vd, and the pulse period signal Tf, and the value of the current setting signal Ir is the base current setting. When the value of the voltage detection signal Vd in a period equal to the value of the signal Ibr (base period Tb) becomes equal to or higher than a predetermined reference voltage value Vt, it is set to High level, and thereafter, when the pulse period signal Tf becomes High level, Low. A magnetic blow occurrence determination signal Ad that is reset to the level is output.

電流検出回路IDは、上記の溶接電流Iw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、上記の電流設定信号Ir(+)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。駆動回路DVは、この電流誤差増幅信号Ei及び後述するロボット制御装置RCからの起動信号Onを入力として、起動信号OnがHighレベル(溶接開始)のときは電流誤差増幅信号Eiに基いてPWM変調制御を行ない上記の電源主回路MC内のインバータ回路を駆動するための駆動信号Dvを出力し、起動信号OnがLowレベル(溶接停止)のときは駆動信号Dvを出力しない。   The current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs a current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the current setting signal Ir (+) and the current detection signal Id (−) and outputs a current error amplification signal Ei. The drive circuit DV receives the current error amplification signal Ei and a start signal On from the robot controller RC described later, and performs PWM modulation based on the current error amplification signal Ei when the start signal On is at a high level (welding start). Control is performed to output a drive signal Dv for driving the inverter circuit in the power supply main circuit MC. When the start signal On is at a low level (welding stop), the drive signal Dv is not output.

ロボット制御装置RCは、上記の磁気吹き発生判別信号Adを入力として、テスト溶接モード又は実施工溶接モードが選択されて、各モードのときに以下のような動作を行い、起動信号On及び磁気吹き発生区間信号Pdを出力する。
1)テスト溶接モードでは、図1で上述したように、溶接開始位置Psに溶接トーチ4を移動させた時点で起動信号OnをHighレベルにして出力する。その後は、予め教示されている作業プログラムに従って溶接線に沿って溶接を行う。この溶接中に、磁気吹き発生判別信号Adが1パルス周期中にHighレベルとなった区間を磁気吹き発生区間として記憶する。溶接トーチ4を溶接終了位置Peまで移動させた時点で、起動信号OnをLowレベルにして溶接を終了する。テスト溶接モードでは、Lowレベルの磁気吹き発生区間信号Pdを出力する。
2)実施工溶接モードでは、図1で上述したように、溶接開始位置Psに溶接トーチ4を移動させた時点で起動信号OnをHighレベルにして出力する。その後は、作業プログラムに従って溶接線に沿って溶接を行う。この溶接中に、溶接トーチ4の位置が記憶した磁気吹き発生区間にあるときは、磁気吹き発生区間信号PdをHighレベルにして出力する。溶接トーチ4を溶接終了位置Peまで移動させた時点で、起動信号OnをLowレベルにして溶接を終了する。
The robot controller RC receives the magnetic blow occurrence determination signal Ad as described above, and the test welding mode or the execution welding mode is selected and performs the following operation in each mode, and the start signal On and the magnetic blow The generation interval signal Pd is output.
1) In the test welding mode, as described above with reference to FIG. 1, when the welding torch 4 is moved to the welding start position Ps, the start signal On is set to High level and output. Thereafter, welding is performed along the weld line in accordance with a work program taught in advance. During this welding, a section in which the magnetic blow occurrence determination signal Ad becomes High level during one pulse period is stored as a magnetic blow occurrence section. When the welding torch 4 is moved to the welding end position Pe, the start signal On is set to the Low level to end the welding. In the test welding mode, a low level magnetic blow occurrence section signal Pd is output.
2) In the working welding mode, as described above with reference to FIG. 1, when the welding torch 4 is moved to the welding start position Ps, the start signal On is set to the high level and output. Thereafter, welding is performed along the weld line according to the work program. During the welding, when the position of the welding torch 4 is in the stored magnetic blow generation section, the magnetic blow generation section signal Pd is set to High level and output. When the welding torch 4 is moved to the welding end position Pe, the start signal On is set to the Low level to end the welding.

上述した実施の形態1によれば、ベース期間中の溶接電圧の上昇によって、溶接線上の磁気吹き発生区間を判別して記憶するテスト溶接を行い、実施工時に、溶接線上の記憶された磁気吹き発生区間を溶接するときは、立下り期間を長くする。実施の形態1では、下降遷移電流の下降速度を遅くすることによって、立下り期間を長くしている。これにより、実施の形態1では、アークの硬直性が弱くなるベース期間Tbに入る時点でのアーク長を短い状態にすることができる。このために、磁気吹きが発生してもアークが大きく偏向することを抑制することができ、アーク切れの発生を防止することができる。かつ、立下り期間を長くしても、溶滴移行状態への影響は小さいために、ビード外観が悪くなることもない。   According to the first embodiment described above, test welding for determining and storing the magnetic blow occurrence section on the weld line is performed by increasing the welding voltage during the base period, and the stored magnetic blow on the weld line is performed at the time of execution. When welding the generating section, the falling period is lengthened. In the first embodiment, the falling period is lengthened by slowing the descending speed of the descending transition current. Thereby, in Embodiment 1, the arc length at the time of entering the base period Tb where the arc rigidity becomes weak can be made short. For this reason, even if magnetic blowing occurs, it is possible to prevent the arc from being greatly deflected, and arc breakage can be prevented. Moreover, even if the falling period is lengthened, the bead appearance is not deteriorated because the influence on the droplet transfer state is small.

[実施の形態2]
実施の形態2の発明は、下降遷移電流が基準電流値に達したときはその値を所定期間維持することによって、立下り期間を長くし、基準電流値をピーク電流の値よりも小さくベース電流の値よりも大きな値に設定する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, when the falling transition current reaches the reference current value, the value is maintained for a predetermined period, thereby extending the falling period and making the reference current value smaller than the peak current value. Set to a value larger than the value of.

実施の形態2の発明において、図1及び図2の動作は同一であるので、それらの説明は繰り返さない。   In the second embodiment, the operations in FIG. 1 and FIG. 2 are the same, and therefore the description thereof will not be repeated.

図5は、本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接制御方法において、実施工溶接を行っているとき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Iwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(C)は磁気吹き発生判別信号Adの時間変化を示し、同図(D)は磁気吹き発生区間信号Pdの時間変化を示す。同図は、上述した図3と対応しており、同一の動作についての説明は繰り返さない。同図は、修正立下り期間Tksの動作のみが図3とは異なっている。以下、同図を参照して、この異なる動作について説明する。   FIG. 5 is a timing chart of each signal when performing welding in the pulse arc welding control method according to Embodiment 2 of the present invention. (A) shows the time change of the welding current Iw, (B) shows the time change of the welding voltage Vw, (C) shows the time change of the magnetic blow occurrence determination signal Ad, (D) shows the time change of the magnetic blow occurrence section signal Pd. This figure corresponds to FIG. 3 described above, and the description of the same operation will not be repeated. This figure is different from FIG. 3 only in the operation during the corrected fall period Tks. Hereinafter, this different operation will be described with reference to FIG.

同図(D)に示すように、磁気吹き発生区間信号PdがHighレベルであるので、時刻t1〜t2のパルス周期Tfにおいて、修正立下り期間Tks中は、同図(A)に示すように、ピーク電流Ipから下降し予め定めた基準電流値Itに達するとその値を所定期間維持し、その後にベース電流Ibに切り換わる修正下降遷移電流Iksが通電する。同図(B)に示すように、下降繊維電圧も電流波形と相似形となる。ここで、Tk<Tksであり、Ib<It<Ipである。   As shown in FIG. 4D, since the magnetic blow generation interval signal Pd is at a high level, during the corrected fall period Tks in the pulse period Tf from time t1 to t2, as shown in FIG. When the current falls from the peak current Ip and reaches a predetermined reference current value It, that value is maintained for a predetermined period, and thereafter, the corrected falling transition current Iks that switches to the base current Ib is energized. As shown in FIG. 5B, the descending fiber voltage is similar to the current waveform. Here, Tk <Tks and Ib <It <Ip.

基準電流値Itは、ピーク期間Tp中の長いアーク長の状態でも、アークの硬直性によって磁気吹きによるアークの偏向を抑制することができる電流値に設定される。基準電流値Itは、ピーク電流Ipの20%〜40%程度に設定される。所定期間は、磁気吹きによるアークの偏向の影響を受けにくくなるアーク長まで短くなるのに必要な時間に設定される。修正下降遷移電流Iksの前半部分の下降速度は、テスト溶接のとき及び磁気吹き発生区間信号PdがLowレベルのときの下降遷移電流Ikの下降速度と同一値に設定される。   The reference current value It is set to a current value that can suppress the deflection of the arc due to the magnetic blow due to the arc rigidity even in the state of a long arc length during the peak period Tp. The reference current value It is set to about 20% to 40% of the peak current Ip. The predetermined period is set to a time required to shorten the arc length to be less affected by the arc deflection caused by magnetic blowing. The descending speed of the first half of the modified descending transition current Iks is set to the same value as the descending speed of the descending transition current Ik at the time of test welding and when the magnetic blow occurrence section signal Pd is at the low level.

上述した各パラメータの数値例を以下に示す。Tu=0.4ms、Tp=1.2ms、Tk=0.4ms、Tks=1.6ms、所定期間=1.3ms、Ip=450A、Ib=50A、It=150Aである。この場合、Ikの下降速度は1000A/msとなり、Iksの前半部分の下降速度も同一値となる。   A numerical example of each parameter described above is shown below. Tu = 0.4 ms, Tp = 1.2 ms, Tk = 0.4 ms, Tks = 1.6 ms, predetermined period = 1.3 ms, Ip = 450 A, Ib = 50 A, It = 150 A. In this case, the descending speed of Ik is 1000 A / ms, and the descending speed of the first half of Iks is the same value.

修正立下り期間Tks中は、ピーク電流Ipから基準電流値Itの状態を所定期間維持した後にベース電流Ibへと切り換わる修正下降遷移電流Iksが通電する。このようにすると、ベース期間Tbに入り、アークの硬直性が弱くなるベース電流Ibが通電しても、その時点では既にアーク長が収束値に近い短い状態になっている。このために、磁気吹きが発生しても、アーク長の偏向は小さい状態となり、アーク切れを生じるような状態にはならない。   During the corrected falling period Tks, the corrected falling transition current Iks that switches to the base current Ib after maintaining the state of the reference current value It from the peak current Ip for a predetermined period is energized. In this way, even when the base current Ib, in which the arc rigidity becomes weaker and enters the base period Tb, the arc length is already in a short state close to the convergence value at that time. For this reason, even if magnetic blow occurs, the deflection of the arc length is small, and the arc is not cut off.

このように、磁気吹き発生区間信号PdがHighレベルのときは、立下り期間中の下降遷移電流を所定期間基準電流値Itに保持することによって、アークの硬直性が弱くなるベース期間Tbに入る時点でのアーク長を短い状態にすることができる。このために、磁気吹きが発生してもアークが大きく偏向することを抑制することができ、アーク切れの発生を防止することができる。しかも、このようにしても溶滴移行状態への影響は小さいために、ビード外観が悪くなることもない。   As described above, when the magnetic blow generation interval signal Pd is at the high level, the falling transition current during the falling period is held at the reference current value It for a predetermined period, thereby entering the base period Tb in which the arc rigidity becomes weak. The arc length at the time can be made short. For this reason, even if magnetic blowing occurs, it is possible to prevent the arc from being greatly deflected, and arc breakage can be prevented. In addition, even in this way, since the influence on the droplet transfer state is small, the bead appearance is not deteriorated.

図6は、本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。溶接装置は、主に破線で囲まれた溶接電源PS、ロボット制御装置RC、ロボット(図示は省略)等から構成されている。同図は、上述した図2と対応しており、同一ブロックには同一符号を付して、それらの説明は繰り返さない。同図は、図4の電流設定回路IRを第2電流設定回路IR2に置換したものである。以下、同図を参照して、このブロックについて説明する。   FIG. 6 is a block diagram of a welding apparatus for performing the pulse arc welding control method according to Embodiment 2 of the present invention. The welding apparatus is mainly composed of a welding power source PS surrounded by a broken line, a robot control device RC, a robot (not shown), and the like. This figure corresponds to FIG. 2 described above, and the same reference numerals are given to the same blocks, and description thereof will not be repeated. This figure is obtained by replacing the current setting circuit IR of FIG. 4 with a second current setting circuit IR2. Hereinafter, this block will be described with reference to FIG.

第2電流設定回路IR2は、パルス周期信号Tf、立上り期間設定信号Tur、ピーク期間設定信号Tpr、立下り設定信号Tkr、ピーク電流設定信号Ipr、ベース電流設定信号Ibr及び磁気吹き発生区間信号Pdを入力として、パルス周期信号Tfが短時間Highレベルに変化するごとに、以下の処理を行ない、電流設定信号Irを出力する。
1)立上り期間設定信号Turによって定まる期間中は、ベース電流設定信号Ibrの値からピーク電流設定信号Iprの値へと直線状に上昇する電流設定信号Irを出力する。
2)続けて、ピーク期間設定信号Tprによって定まる期間中は、ピーク電流設定信号Iprを電流設定信号Irとして出力する。
3)続けて、立下り期間設定信号Tkrによって定まる期間中は、磁気吹き発生区間信号PdがLowレベルのときはピーク電流設定信号Iprの値からベース電流設定信号Ibrの値へと直線状に下降する電流設定信号Irを出力し、磁気吹き発生区間信号PdがHighレベルのときはピーク電流設定信号Iprの値から磁気吹き発生区間信号PdがLowレベルのときと同一の下降速度で下降し予め定めた基準電流値Itに達するとその値を維持する電流設定信号Irを出力する。
4)続けて、パルス周期信号Tfが再び短時間Highレベルになるまでの期間中は、ベース電流設定信号Ibrを電流設定信号Irとして出力する。
The second current setting circuit IR2 receives the pulse period signal Tf, the rising period setting signal Tur, the peak period setting signal Tpr, the falling period setting signal Tkr, the peak current setting signal Ipr, the base current setting signal Ibr, and the magnetic blow generation interval signal Pd. As an input, every time the pulse period signal Tf changes to a high level for a short time, the following processing is performed to output a current setting signal Ir.
1) During the period determined by the rising period setting signal Tur, the current setting signal Ir that rises linearly from the value of the base current setting signal Ibr to the value of the peak current setting signal Ipr is output.
2) Subsequently, during the period determined by the peak period setting signal Tpr, the peak current setting signal Ipr is output as the current setting signal Ir.
3) Subsequently, during the period determined by the falling period setting signal Tkr, when the magnetic blow generation period signal Pd is at the low level, the value falls linearly from the value of the peak current setting signal Ipr to the value of the base current setting signal Ibr. Current setting signal Ir to be output, and when the magnetic blow occurrence section signal Pd is at a high level, the value falls from the value of the peak current setting signal Ipr at the same descending speed as when the magnetic blow occurrence section signal Pd is at a low level. When the reference current value It is reached, a current setting signal Ir that maintains that value is output.
4) Subsequently, the base current setting signal Ibr is output as the current setting signal Ir during a period until the pulse period signal Tf again becomes High level for a short time.

上述した実施の形態2によれば、ベース期間中の溶接電圧の上昇によって、溶接線上の磁気吹き発生区間を判別して記憶するテスト溶接を行い、実施工時に、溶接線上の記憶された磁気吹き発生区間を溶接するときは、立下り期間を長くする。実施の形態2では、下降遷移電流が予め定めた基準電流値に達したときはその値を所定期間維持することによって、立下り期間を長くしている。これにより、実施の形態2では、アークの硬直性が弱くなるベース期間Tbに入る時点でのアーク長を短い状態にすることができる。このために、磁気吹きが発生してもアークが大きく偏向することを抑制することができ、アーク切れの発生を防止することができる。かつ、立下り期間を長くしても、溶滴移行状態への影響は小さいために、ビード外観が悪くなることもない。また、実施の形態2では、磁気吹きの強さに応じて、基準電流値及び/又は所定期間を変化させることで対応することができ、実施の形態1よりも溶接状態への影響を小さくすることができる。   According to the second embodiment described above, test welding is performed to determine and memorize the magnetic blow occurrence section on the weld line by increasing the welding voltage during the base period, and the stored magnetic blow on the weld line at the time of execution. When welding the generating section, the falling period is lengthened. In the second embodiment, when the falling transition current reaches a predetermined reference current value, the falling period is lengthened by maintaining that value for a predetermined period. Thereby, in Embodiment 2, the arc length at the time of entering the base period Tb where the arc rigidity becomes weak can be made short. For this reason, even if magnetic blowing occurs, it is possible to prevent the arc from being greatly deflected, and arc breakage can be prevented. Moreover, even if the falling period is lengthened, the bead appearance is not deteriorated because the influence on the droplet transfer state is small. Moreover, in Embodiment 2, it can respond by changing a reference electric current value and / or a predetermined period according to the strength of magnetic blowing, and the influence on a welding state is made smaller than Embodiment 1. be able to.

上述した実施の形態1及び2に対して、磁気吹きの発生を判別して立下り期間を長くする以前と以後において、立上り期間の開始時点から立下り期間の終了時点までの溶接電流Iwの積分値が一定になるように、ピーク期間Tp及び/又はピーク電流Ipを変化させるようにしても良い。このようにすれば、溶滴移行状態がさらに良好になる。また、上述した実施の形態1及び2では、アーク長制御が周波数変調制御の場合について説明したが、パルス幅変調制御の場合も同様である。   In contrast to the first and second embodiments described above, the integration of the welding current Iw from the start point of the rising period to the end point of the falling period before and after the occurrence of the magnetic blow is determined and the falling period is lengthened. The peak period Tp and / or the peak current Ip may be changed so that the value becomes constant. In this way, the droplet transfer state becomes even better. In the first and second embodiments described above, the case where the arc length control is the frequency modulation control has been described, but the same applies to the case of the pulse width modulation control.

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
AD 磁気吹き発生判別回路
Ad 磁気吹き発生判別信号
DV 駆動回路
Dv 駆動信号
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
Iav 溶接電流平均値
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
Ik 下降遷移電流
Iks 修正下降遷移電流
Ip ピーク電流
IPR ピーク電流設定回路
Ipr ピーク電流設定信号
IR 電流設定回路
Ir 電流設定信号
IR2 第2電流設定回路
It 基準電流値
Iu 上昇遷移電流
Iw 溶接電流
MC 電源主回路
On 起動信号
Pd 磁気吹き発生区間信号
PS 溶接電源
RC ロボット制御装置
Tb ベース期間
Tf パルス周期(信号)
TKR 立下り期間設定回路
Tkr 立下り期間設定信号
Tks 修正立下り期間
Tp ピーク期間
TPR ピーク期間設定回路
Tpr ピーク期間設定信号
Tu 立上り期間
TUR 立上り期間設定回路
Tur 立上り期間設定信号
VAV 電圧平均化回路
Vav 溶接電圧平均値/電圧平均信号
Vb ベース電圧
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VF V/Fコンバータ
Vp ピーク電圧
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
Vt 基準電圧値
Vw 溶接電圧
WL リアクトル

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding wire 2 Base material 3 Arc 4 Welding torch 5 Feed roll AD Magnetic blow generation | occurrence | production discrimination circuit Ad Magnetic blow generation | occurrence | production discrimination signal DV Drive circuit Dv Drive signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EV Voltage error amplification circuit Ev Error amplification signal Iav Welding current average value Ib Base current IBR Base current setting circuit Ibr Base current setting signal ID Current detection circuit Id Current detection signal Ik Falling transition current Iks Modified falling transition current Ip Peak current IPR Peak current setting circuit Ipr Peak current setting Signal IR Current setting circuit Ir Current setting signal IR2 Second current setting circuit It Reference current value Iu Rising transition current Iw Welding current MC Power supply main circuit On Start-up signal Pd Magnetic blowing generation section signal PS Welding power supply RC Robot controller Tb Base period Tf Pulse period (signal)
TKR falling period setting circuit Tkr falling period setting signal Tks modified falling period Tp peak period TPR peak period setting circuit Tpr peak period setting signal Tu rising period TUR rising period setting circuit Tur rising period setting signal VAV voltage averaging circuit Vav welding Voltage average value / voltage average signal Vb base voltage VD voltage detection circuit Vd voltage detection signal VF V / F converter Vp peak voltage VR voltage setting circuit Vr voltage setting signal Vt reference voltage value Vw welding voltage WL reactor

Claims (3)

溶接ワイヤを送給すると共に、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する上昇遷移電流を通電し、ピーク期間中は前記ピーク電流を通電し、立下り期間中は前記ピーク電流から前記ベース電流へと下降する下降遷移電流を通電し、ベース期間中は前記ベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接制御方法において、
前記ベース期間中の溶接電圧の上昇によって、溶接線上の磁気吹き発生区間を判別して記憶するテスト溶接を行い、
実施工時に、溶接線上の前記記憶された磁気吹き発生区間を溶接するときは、前記立下り期間を長くする、
ことを特徴とするパルスアーク溶接制御方法。
In addition to feeding the welding wire, a rising transition current rising from the base current to the peak current is supplied during the rising period, the peak current is supplied during the peak period, and the peak current is supplied from the peak current during the falling period. In a pulse arc welding control method of energizing a falling transition current that decreases to a current, energizing the base current during a base period, and repeatedly energizing these welding currents as one pulse period,
With the increase of the welding voltage during the base period, test welding is performed to determine and store the magnetic blowing occurrence section on the weld line,
At the time of execution, when welding the memorized magnetic blow occurrence section on the weld line, the falling period is lengthened,
The pulse arc welding control method characterized by the above-mentioned.
前記下降遷移電流の下降速度を遅くすることによって、前記立下り期間を長くする、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接制御方法。
Increasing the falling period by slowing the descending speed of the descending transition current,
The pulse arc welding control method according to claim 1.
前記下降遷移電流が予め定めた基準電流値に達したときはその値を所定期間維持することによって、前記立下り期間を長くし、前記基準電流値を前記ピーク電流の値よりも小さく前記ベース電流の値よりも大きな値に設定する、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接制御方法。
When the falling transition current reaches a predetermined reference current value, by maintaining the value for a predetermined period, the falling period is lengthened, and the reference current value is smaller than the peak current value. Set to a value greater than
The pulse arc welding control method according to claim 1.
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JP7430971B2 (en) 2020-10-27 2024-02-14 株式会社ダイヘン Magnetic blow suppression control method for pulsed arc welding

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