JP2017094380A - Arc-welding device - Google Patents

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JP2017094380A JP2015231676A JP2015231676A JP2017094380A JP 2017094380 A JP2017094380 A JP 2017094380A JP 2015231676 A JP2015231676 A JP 2015231676A JP 2015231676 A JP2015231676 A JP 2015231676A JP 2017094380 A JP2017094380 A JP 2017094380A
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章博 井手
Akihiro Ide
章博 井手
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an arc-welding device that can feed a welding wire at faster average feeding speed while periodically repeating forward feeding and backward feeding alternately.SOLUTION: Wire feeding means 5 includes: a first wire feeding portion 50A that imparts driving force toward both of a forward feeding direction and a backward feeding direction to a welding wire 1; a second feeding portion 50B, positioned closer to the backward feeding direction than the first wire feeding portion 50A, which imparts driving force toward the forward direction to the welding wire 1; and a curve-state amount detecting portion 553 that detects a curve-state amount of the wire according to a difference between average feeding speed of the first wire feeding portion 50A and average feeding speed of the second wire feeding portion 50B, between the first wire feeding portion 50A and the second wire feeding portion 50B. Control means changes the feeding speed of at least either one of the first wire feeding portion 50A and the second wire feeding portion 50B on the basis of a detected result by the curve state amount detecting portion 553.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アーク溶接装置に関する。   The present invention relates to an arc welding apparatus.

一般的な消耗電極式アーク溶接では、消耗電極である溶接ワイヤを一定速度で送給し、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接が行なわれる。消耗電極式アーク溶接では、溶接ワイヤと母材とが短絡期間とアーク期間とを交互に繰り返す溶接状態になることが多い。   In general consumable electrode arc welding, a welding wire that is a consumable electrode is fed at a constant speed, and an arc is generated between the welding wire and a base material to perform welding. In the consumable electrode type arc welding, the welding wire and the base material are often in a welding state in which a short circuit period and an arc period are alternately repeated.

溶接品質をさらに向上させるために、溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返して溶接する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to further improve the welding quality, a method has been proposed in which welding is performed by periodically repeating forward feeding and reverse feeding of a welding wire (see, for example, Patent Document 1).

正送と逆送とを周期的に繰り返す消耗電極式アーク溶接において、より高い平均溶接電流で溶接を行う場合、正送と逆送とをより早く切替えることが望ましい。このような要望に応える方策として、2つのワイヤ送給部を備える構成が挙げられる。一方のワイヤ送給部は、溶接ワイヤを平均送給速度で正送方向に送給する。他方のワイヤ送給部は、正送方向と逆送方向とに向けて交互に溶接ワイヤを送給する。しかしながら、これらの2つのワイヤ送給部の平均送給速度に意図しない誤差が生じると、これらのワイヤ送給部の間において、溶接ワイヤが不当に弛んだり突っ張ったりするといった不具合が懸念される。   In consumable electrode arc welding in which forward feeding and reverse feeding are periodically repeated, when welding is performed with a higher average welding current, it is desirable to switch between normal feeding and reverse feeding earlier. As a measure to meet such a demand, there is a configuration including two wire feeding units. One wire feeding section feeds the welding wire in the normal feeding direction at an average feeding speed. The other wire feeding unit feeds the welding wire alternately in the forward feeding direction and the backward feeding direction. However, if an unintended error occurs in the average feeding speed of these two wire feeding sections, there is a concern that the welding wire may be unreasonably loosened or stretched between these wire feeding sections.

特許第5201266号公報Japanese Patent No. 52012266

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、正送と逆送とを周期的に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤを送給することが可能なアーク溶接装置を提供することをその課題とする。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and is capable of feeding a welding wire at a faster average feed speed while periodically repeating forward feed and reverse feed. It is an object of the present invention to provide an arc welding apparatus.

本発明によって提供されるアーク溶接装置は、溶接ワイヤおよび溶接対象材を含む経路に溶接電力を出力する溶接電力出力手段と、前記溶接対象材に向かう方向である正送方向および前記溶接対象材から離間する方向である逆送方向に前記溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、各々が、前記溶接ワイヤが前記溶接対象材と短絡する短絡工程と前記溶接ワイヤと前記溶接対象材との間にアークが発生するアーク工程とを有する複数の単位溶接工程を生じさせるように、前記溶接電力出力手段および前記ワイヤ送給手段を制御する、制御手段と、を備え、前記ワイヤ送給手段は、前記溶接ワイヤに対して前記正送方向と前記逆送方向との双方に向かう駆動力を付与する第1ワイヤ送給部と、前記第1ワイヤ送給部よりも前記逆送方向に位置し、且つ前記送給ワイヤに対して前記正送方向に向かう駆動力を付与する第2ワイヤ送給部と、前記第1ワイヤ送給部と前記第2ワイヤ送給部との間において前記第1ワイヤ送給部の平均送給速度と前記第2ワイヤ送給部の平均送給速度との差に応じた前記ワイヤの湾曲状態量を検出する湾曲状態量検出部と、を含み、前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第1ワイヤ送給部および前記第2ワイヤ送給部の少なくともいずれかの送給速度を変更する。   An arc welding apparatus provided by the present invention includes welding power output means for outputting welding power to a path including a welding wire and a material to be welded, a normal feed direction that is a direction toward the material to be welded, and the material to be welded. A wire feeding means for feeding the welding wire in a reverse feeding direction which is a separating direction; and a short circuit step in which the welding wire is short-circuited to the welding target material, and between the welding wire and the welding target material. Control means for controlling the welding power output means and the wire feeding means so as to cause a plurality of unit welding processes having an arc process in which an arc is generated, and the wire feeding means comprises: A first wire feeding unit that applies a driving force toward both the forward feeding direction and the reverse feeding direction to the welding wire; and the first wire feeding unit is positioned in the backward feeding direction relative to the first wire feeding unit. And between the 1st wire feeding part and the 2nd wire feeding part, the 1st wire between the 2nd wire feeding part which gives the driving force which goes to the above-mentioned feeding direction to the above-mentioned feeding wire A bending state amount detecting unit for detecting a bending state amount of the wire in accordance with a difference between an average feeding speed of the feeding unit and an average feeding speed of the second wire feeding unit, and the control means includes Based on the detection result of the bending state quantity detection unit, the feeding speed of at least one of the first wire feeding unit and the second wire feeding unit is changed.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第1ワイヤ送給部の送給速度を変更する。   In a preferred embodiment of the present invention, the control means changes the feeding speed of the first wire feeding unit based on the detection result of the bending state quantity detection unit.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記ワイヤ送給手段は、前記第1ワイヤ送給部と前記第2ワイヤ送給部との間に位置し、且つ前記溶接ワイヤが1の円弧からなるアーチ状に湾曲することを許容する湾曲許容空間を含み、前記湾曲状態量検出部は、前記湾曲許容空間における前記溶接ワイヤの湾曲状態量に応じて揺動する揺動部材と、当該揺動部材の揺動状態量を検出する揺動状態量検出センサと、を含む。   In a preferred embodiment of the present invention, the wire feeding means is located between the first wire feeding portion and the second wire feeding portion, and the welding wire is an arch formed of one circular arc. A bending allowance space that allows the bend to be bent in a shape, and the bending state amount detection unit includes a swinging member that swings according to a bending state amount of the welding wire in the bending allowance space, A swing state amount detection sensor for detecting the swing state amount.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記ワイヤ送給手段によって、前記溶接ワイヤの送給速度が、前記アーク工程において前記正送方向における最大速度である最大正送速度をとった後に、前記短絡工程において前記逆送方向における最大速度である最大逆送速度をとるまでの遷移期間を設定し、且つ前記正送方向を正、前記逆送方向を負とした場合に、平均加速度が負である遷移前半領域、当該遷移前半領域よりも後に設定され且つ平均加速度が負である遷移後半領域、および前記遷移前半領域と前記遷移後半領域との間に設定され且つ平均加速度の絶対値が前記遷移前半領域および前記遷移後半領域のいずれの平均加速度の絶対値よりも小である遷移緩和領域を、前記遷移期間が含むように設定する。   In a preferred embodiment of the present invention, the control means takes the maximum normal feed speed at which the feed speed of the welding wire is the maximum speed in the normal feed direction in the arc process by the wire feed means. After setting a transition period until the maximum reverse feed speed that is the maximum speed in the reverse feed direction is set in the short-circuit step, and when the forward feed direction is positive and the reverse feed direction is negative, the average The first half region of the transition where the acceleration is negative, the second half region of the transition which is set after the first half region of the transition and the average acceleration is negative, and the absolute value of the average acceleration which is set between the first half region of the transition and the second half region of the transition. The transition period includes a transition relaxation region whose value is smaller than the absolute value of the average acceleration in any of the first half region and the second half region of the transition.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記遷移緩和領域は、前記溶接ワイヤの送給速度が正である。   In a preferred embodiment of the present invention, the transition relaxation region has a positive feed speed of the welding wire.

本発明の好ましい実施の形態においては、短絡の発生を検出する短絡検出手段を備え、前記制御手段は、前記短絡検出手段からの短絡発生信号を受けると、前記ワイヤ送給手段によって、前記遷移緩和領域から前記遷移後半領域へと移行させる。   In a preferred embodiment of the present invention, a short-circuit detection unit that detects occurrence of a short-circuit is provided, and the control unit receives the short-circuit occurrence signal from the short-circuit detection unit, and the wire feeding unit causes the transition mitigation. Transition from the area to the latter half of the transition area.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記遷移緩和領域においては、前記ワイヤ送給手段によって、前記送給速度を一定とする。   In a preferred embodiment of the present invention, the control means makes the feeding speed constant by the wire feeding means in the transition relaxation region.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、すべての前記単位溶接工程に、前記遷移緩和領域を設定する。   In a preferred embodiment of the present invention, the control means sets the transition relaxation region in all the unit welding processes.

本発明によれば、前記溶接ワイヤの湾曲状態量を前記湾曲状態量検出部によって検出する。これにより、前記第1ワイヤ送給部の平均送給速度と前記第2ワイヤ送給部の平均送給速度に過大な差が生じたことを検出可能である。そして、前記溶接ワイヤの湾曲状態量に応じて、前記ワイヤ送給手段の送給状態が調整される。したがって、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で前記溶接ワイヤを送給することができる。   According to the present invention, the bending state amount of the welding wire is detected by the bending state amount detection unit. Accordingly, it is possible to detect that an excessive difference has occurred between the average feeding speed of the first wire feeding unit and the average feeding speed of the second wire feeding unit. Then, the feeding state of the wire feeding means is adjusted according to the amount of bending state of the welding wire. Therefore, the welding wire can be fed at a higher average feed speed while alternately repeating the forward feed direction and the reverse feed direction.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明の第1実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the arc welding apparatus based on 1st Embodiment of this invention. 図1のアーク溶接装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the arc welding apparatus of FIG. 図1のアーク溶接装置のバッファ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the buffer part of the arc welding apparatus of FIG. 図1のアーク溶接装置を用いたアーク溶接方法の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the arc welding method using the arc welding apparatus of FIG. 図1のアーク溶接装置における湾曲状態量信号と送給速度補正信号との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the bending state quantity signal and feed speed correction signal in the arc welding apparatus of FIG. 本発明の第2実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the arc welding apparatus based on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the arc welding apparatus based on 3rd Embodiment of this invention. 図7のアーク溶接装置を用いたアーク溶接方法の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the arc welding method using the arc welding apparatus of FIG.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。本実施形態のアーク溶接装置A1は、電源主回路PM、出力電圧検出回路ED、電圧検出回路VD、出力電圧設定回路ER、電圧誤差増幅回路EV、短絡判別回路SD、駆動回路DV、溶接開始回路ST、最大正送速度設定回路FH、最大逆送速度設定回路FL、平均送給速度設定回路FAR、第1送給速度設定回路FR、第2送給速度設定回路FR2、第1送給制御回路FC、第2送給制御回路FC2および送給速度補正回路VCを備え、溶接トーチ4およびワイヤ送給手段5を有する。また、図2に示すように、アーク溶接装置A1は、たとえば溶接トーチ4を所望の経路に沿って移動させるためのロボットRBを備えてもよい。   FIG. 1 is a block diagram showing an arc welding apparatus based on the first embodiment of the present invention. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG. The arc welding apparatus A1 of the present embodiment includes a power supply main circuit PM, an output voltage detection circuit ED, a voltage detection circuit VD, an output voltage setting circuit ER, a voltage error amplification circuit EV, a short circuit determination circuit SD, a drive circuit DV, and a welding start circuit. ST, maximum forward feed speed setting circuit FH, maximum reverse feed speed setting circuit FL, average feed speed setting circuit FAR, first feed speed setting circuit FR, second feed speed setting circuit FR2, first feed control circuit FC, a second feed control circuit FC2 and a feed speed correction circuit VC are provided, and a welding torch 4 and a wire feed means 5 are provided. As shown in FIG. 2, the arc welding apparatus A1 may include a robot RB for moving the welding torch 4 along a desired path, for example.

本実施形態においては、出力電圧設定回路ER、電圧誤差増幅回路EV、短絡判別回路SD、駆動回路DV、溶接開始回路ST、最大正送速度設定回路FH、最大逆送速度設定回路FL、平均送給速度設定回路FAR、第1送給速度設定回路FR、第2送給速度設定回路FR2および送給速度補正回路VCが、本発明で言う制御手段を構成している。   In this embodiment, the output voltage setting circuit ER, the voltage error amplification circuit EV, the short circuit determination circuit SD, the drive circuit DV, the welding start circuit ST, the maximum forward feed speed setting circuit FH, the maximum reverse feed speed setting circuit FL, the average feed The feed speed setting circuit FAR, the first feed speed setting circuit FR, the second feed speed setting circuit FR2, and the feed speed correction circuit VC constitute the control means referred to in the present invention.

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、後述する駆動信号Dvに従ってインバータ制御等による出力制御を行い、出力電圧E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次整流器、整流された直流を平滑する平滑コンデンサ、平滑された直流を高周波交流に変換する上記の駆動信号Dvによって駆動されるインバータ回路、高周波交流を溶接に適した電圧値に降圧する高周波変圧器、降圧された高周波交流を直流に整流する2次整流器を備えている。なお、電源主回路PMは、本発明で言う溶接電力出力手段の一例に相当する。   The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as a three-phase 200V, performs output control by inverter control or the like according to a drive signal Dv described later, and outputs an output voltage E. Although not shown, the power supply main circuit PM is driven by a primary rectifier that rectifies commercial power, a smoothing capacitor that smoothes the rectified direct current, and the drive signal Dv that converts the smoothed direct current to high-frequency alternating current. An inverter circuit, a high-frequency transformer that steps down the high-frequency alternating current to a voltage value suitable for welding, and a secondary rectifier that rectifies the stepped-down high-frequency alternating current into direct current. The power supply main circuit PM corresponds to an example of the welding power output means referred to in the present invention.

なお、本発明に係るアーク溶接装置においては、溶接電力出力手段と制御手段として、それぞれが果たすべき機能を有する構成要素を備える構成であればよい。たとえば、溶接電力出力手段および制御手段として機能する構成要素が、1つのユニットに統合されていてもよい。あるいは、制御手段の機能をになう複数の構成要素が、互いに異なるユニットに別々に設けられていてもよい。   In addition, in the arc welding apparatus which concerns on this invention, what is necessary is just a structure provided with the component which has a function which each should fulfill | perform as a welding electric power output means and a control means. For example, components that function as welding power output means and control means may be integrated into one unit. Alternatively, a plurality of components that function as control means may be separately provided in different units.

リアクトルWLは、上記の出力電圧Eを平滑する。このリアクトルWLのインダクタンス値は、例えば200μHである。   The reactor WL smoothes the output voltage E. The inductance value of the reactor WL is, for example, 200 μH.

ワイヤ送給手段5は、溶接ワイヤ1を溶接トーチ4へと送給する手段である。図1および図2に示すように、ワイヤ送給手段5は、第1ワイヤ送給部50A、第2ワイヤ送給部50Bおよびバッファ部55を有する。   The wire feeding means 5 is a means for feeding the welding wire 1 to the welding torch 4. As shown in FIGS. 1 and 2, the wire feeding means 5 includes a first wire feeding unit 50A, a second wire feeding unit 50B, and a buffer unit 55.

第1ワイヤ送給部50Aは、溶接ワイヤ1を正送方向および逆送方向に送給するものである。本実施形態の第1ワイヤ送給部50Aは、第1送給モータ51Aおよび第1送給ローラ52Aを有する。第1ワイヤ送給部50Aは、相対的に正送方向に設けられており、具体的には、第1送給ローラ52Aが、たとえば溶接トーチ4に隣接する位置に設けられている。第1送給ローラ52Aは、第1送給モータ51Aによって駆動される。   The first wire feeding unit 50A feeds the welding wire 1 in the forward feed direction and the reverse feed direction. The first wire feeding unit 50A of the present embodiment includes a first feeding motor 51A and a first feeding roller 52A. The first wire feeding unit 50A is provided in the relatively normal feeding direction. Specifically, the first feeding roller 52A is provided at a position adjacent to the welding torch 4, for example. The first feeding roller 52A is driven by the first feeding motor 51A.

第2ワイヤ送給部50Bは、溶接ワイヤ1を正送方向にのみ送給するものである。本実施形態の第2ワイヤ送給部50Bは、第2送給モータ51Bおよび第2送給ローラ52Bを有する。第2ワイヤ送給部50Bは、第1ワイヤ送給部50Aに対して逆送方向に設けられており、具体的には、第2送給ローラ52Bが、たとえばワイヤリール10に近い位置に設けられている。ワイヤリール10は、所定長さの溶接ワイヤ1が巻き取られたものである。   The second wire feeding unit 50B feeds the welding wire 1 only in the normal feeding direction. The second wire feeding unit 50B of the present embodiment includes a second feeding motor 51B and a second feeding roller 52B. The second wire feeding unit 50B is provided in the reverse feeding direction with respect to the first wire feeding unit 50A. Specifically, the second feeding roller 52B is provided, for example, at a position close to the wire reel 10. It has been. The wire reel 10 is obtained by winding a welding wire 1 having a predetermined length.

このような構成とされたワイヤ送給手段5は、第1ワイヤ送給部50Aおよび第2ワイヤ送給部50Bを用いて、いわゆるプッシュプル方式のワイヤ送給手段が構築されている。   The wire feeding means 5 configured as described above is constructed as a so-called push-pull type wire feeding means using the first wire feeding unit 50A and the second wire feeding unit 50B.

バッファ部55は、溶接ワイヤ1の送給経路において、第1ワイヤ送給部50Aと第2ワイヤ送給部50Bとの間に設けられており、第1ワイヤ送給部50Aの平均送給速度と第2ワイヤ送給部50Bの平均送給速度との差に応じて溶接ワイヤ1が湾曲状態となることを許容するものである。バッファ部55の前後には、たとえば第1チューブ6Aおよび第2チューブ6Bが設けられている。第1チューブ6Aは、第1ワイヤ送給部50Aとバッファ部55との間において溶接ワイヤ1の送給経路を構成している。第2チューブ6Bは、第2ワイヤ送給部50Bとバッファ部55との間において溶接ワイヤ1の送給経路を構成している。   The buffer unit 55 is provided between the first wire feeding unit 50A and the second wire feeding unit 50B in the feeding path of the welding wire 1, and the average feeding speed of the first wire feeding unit 50A. And the welding wire 1 is allowed to be curved according to the difference between the average feeding speed of the second wire feeding unit 50B. Before and after the buffer unit 55, for example, a first tube 6A and a second tube 6B are provided. The first tube 6 </ b> A constitutes a feeding path for the welding wire 1 between the first wire feeding unit 50 </ b> A and the buffer unit 55. The second tube 6B constitutes a feeding path of the welding wire 1 between the second wire feeding unit 50B and the buffer unit 55.

図3は、溶接ワイヤ1の送給経路を含む平面におけるバッファ部55を示す断面図である。同図に示すように、本実施形態のバッファ部55は、ケース551、湾曲許容空間552および湾曲状態量検出部553を有する。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the buffer portion 55 in a plane including the feeding path of the welding wire 1. As shown in the figure, the buffer unit 55 of the present embodiment includes a case 551, a bending allowable space 552, and a bending state amount detection unit 553.

ケース551は、バッファ部55の外観をなすものであり、円弧形状の空間が内在する中空構造部材である。ケース551は、たとえば絶縁性材料からなる。ケース551の内部空間は、湾曲許容空間552とされている。湾曲許容空間552は、溶接ワイヤ1が通過する空間であり、円弧形状である。本実施形態においては、湾曲許容空間552は、中心角が90度程度の円弧形状である。   The case 551 is an external appearance of the buffer portion 55, and is a hollow structural member having an arc-shaped space. Case 551 is made of, for example, an insulating material. An internal space of the case 551 is a bending allowable space 552. The bending allowable space 552 is a space through which the welding wire 1 passes and has an arc shape. In the present embodiment, the bending allowable space 552 has an arc shape with a central angle of about 90 degrees.

湾曲状態量検出部553は、湾曲許容空間552における溶接ワイヤ1の湾曲状態量を検出し、その検出結果を信号として出力するためものである。溶接ワイヤ1の湾曲状態量を検出可能なものであれば、湾曲状態量検出部553の具体的構成は特に限定されず、機械的原理、電気的原理、光学的原理、磁気的原理、あるいはこれらの原理の組合せによって、溶接ワイヤ1の湾曲状態量を検出できればよい。   The bending state amount detection unit 553 detects the bending state amount of the welding wire 1 in the bending allowable space 552 and outputs the detection result as a signal. As long as the bending state quantity of the welding wire 1 can be detected, the specific configuration of the bending state quantity detection unit 553 is not particularly limited, and the mechanical principle, the electrical principle, the optical principle, the magnetic principle, or these It is only necessary that the bending state quantity of the welding wire 1 can be detected by combining the above principles.

図示された例においては、湾曲状態量検出部553は、揺動部材554および揺動状態量検出センサ555を有する。揺動部材554は、揺動可能に揺動状態量検出センサ555に連結されており、溶接ワイヤ1の湾曲状態に応じて揺動する部材である。揺動状態量検出センサ555は、揺動部材554の揺動量を検出するセンサであり、たとえばロータリーエンコーダ等である。揺動状態量検出センサ555からの検出信号は、湾曲状態量検出部553からの湾曲状態量検出信号Wcとして出力される。湾曲状態量検出信号Wcは、溶接ワイヤ1の湾曲状態量を情報として含む。たとえば、湾曲状態量検出信号Wcは、溶接ワイヤ1が湾曲の発生によって設定された経路から、外側(図3における時計回りに揺動部材554が揺動する側、以降正側という)もしくは内側(図3における反時計回りに揺動部材554が揺動する側、以降負側という)にどの程度湾曲しているかという情報を含む。   In the illustrated example, the bending state amount detection unit 553 includes a swinging member 554 and a swinging state amount detection sensor 555. The swing member 554 is connected to the swing state amount detection sensor 555 so as to be swingable, and is a member that swings according to the bending state of the welding wire 1. The swing state amount detection sensor 555 is a sensor that detects the swing amount of the swing member 554, and is, for example, a rotary encoder. A detection signal from the swing state amount detection sensor 555 is output as a bending state amount detection signal Wc from the bending state amount detection unit 553. The bending state amount detection signal Wc includes the bending state amount of the welding wire 1 as information. For example, the bending state amount detection signal Wc is generated from the path set by the occurrence of bending of the welding wire 1 (on the side where the swinging member 554 swings clockwise in FIG. 3 includes information on how much the rocking member 554 is bent counterclockwise in FIG. 3 (hereinafter referred to as a negative side).

出力電圧設定回路ERは、予め定めた出力電圧設定信号Erを出力する。出力電圧検出回路EDは、出力電圧Eを検出するとともにこれを平滑して、出力電圧検出信号Edを出力する。   The output voltage setting circuit ER outputs a predetermined output voltage setting signal Er. The output voltage detection circuit ED detects the output voltage E and smoothes it, and outputs an output voltage detection signal Ed.

電圧誤差増幅回路EVは、出力電圧設定信号Erおよび出力電圧検出信号Edが入力される。電圧誤差増幅回路EVは、出力電圧設定信号Erと出力電圧検出信号Edとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。この電圧誤差増幅回路EVは、電源主回路PMを定電圧制御する回路である。   The voltage error amplifier circuit EV receives the output voltage setting signal Er and the output voltage detection signal Ed. The voltage error amplification circuit EV amplifies an error between the output voltage setting signal Er and the output voltage detection signal Ed, and outputs a voltage error amplification signal Ev. The voltage error amplifier circuit EV is a circuit that controls the power supply main circuit PM at a constant voltage.

電圧検出回路VDは、溶接電圧Vwを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。短絡判別回路SDは、電圧検出信号Vdを入力として、短絡判別信号Sdを出力する。短絡判別回路SDは、電圧検出信号Vdの値が短絡判別値(たとえば10V程度)未満のときは短絡期間(短絡工程)であると判別して、短絡判別信号SdをHighレベルとし、前記短絡判別値以上のときはアーク期間(アーク工程)であると判別して、短絡判別信号SdをLowレベルとする。   The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a voltage detection signal Vd. The short circuit determination circuit SD receives the voltage detection signal Vd and outputs a short circuit determination signal Sd. When the value of the voltage detection signal Vd is less than the short-circuit determination value (for example, about 10 V), the short-circuit determination circuit SD determines that the short-circuit period (short-circuit process), and sets the short-circuit determination signal Sd to High level. When the value is greater than or equal to the value, it is determined that the arc period (arc process) is in progress, and the short circuit determination signal Sd is set to the Low level.

溶接開始回路STは、溶接開始信号Stを出力する。溶接開始回路STは、溶接電源を起動するときに溶接開始信号StをHighレベルとする。この溶接開始回路STの具体的構成は特に限定されず、たとえば、溶接トーチ4の起動スイッチ、本発明で言う制御手段を構成する一回路、あるいはロボットRBの制御装置等を構成する一回路が相当する。   The welding start circuit ST outputs a welding start signal St. The welding start circuit ST sets the welding start signal St to a high level when starting the welding power source. The specific configuration of the welding start circuit ST is not particularly limited. For example, the start switch of the welding torch 4, one circuit constituting the control means referred to in the present invention, or one circuit constituting the control device of the robot RB or the like corresponds. To do.

駆動回路DVは、電圧誤差増幅信号Evおよび溶接開始信号Stを入力として、駆動信号Dvを出力する。駆動回路DVは、溶接開始信号StがHighレベル(溶接開始)のときは、電圧誤差増幅信号Evに基づいてPWM変調制御を行う旨の駆動信号Dvを出力する。この駆動信号Dvにより、電源主回路PM内のインバータ回路が駆動される。   The drive circuit DV receives the voltage error amplification signal Ev and the welding start signal St and outputs a drive signal Dv. When the welding start signal St is at a high level (welding start), the drive circuit DV outputs a drive signal Dv for performing PWM modulation control based on the voltage error amplification signal Ev. The drive signal Dv drives the inverter circuit in the power supply main circuit PM.

送給速度補正回路VCは、湾曲状態量検出信号Wcを入力として、送給速度補正信号Vcを出力する。送給速度補正回路VCは、湾曲状態量検出信号Wcに含まれる情報に基いてワイヤ送給手段5の送給状態を調節するための信号である。本実施形態においては、送給速度補正回路VCは、第1送給モータ51Aの送給速度を増速または減速させる補正量算出処理を行った後に、その結果を送給速度補正信号Vcとして出力する。   The feeding speed correction circuit VC receives the bending state amount detection signal Wc and outputs a feeding speed correction signal Vc. The feeding speed correction circuit VC is a signal for adjusting the feeding state of the wire feeding means 5 based on information included in the bending state amount detection signal Wc. In the present embodiment, the feed speed correction circuit VC performs a correction amount calculation process for increasing or decelerating the feed speed of the first feed motor 51A, and then outputs the result as a feed speed correction signal Vc. To do.

平均送給速度設定回路FARは、予め定めた平均送給速度設定信号Farを出力する。   The average feed speed setting circuit FAR outputs a predetermined average feed speed setting signal Far.

最大正送速度設定回路FHは、送給速度Fwの正送方向における最大速度を規定するための最大正送速度設定信号Fhを出力する。たとえば、最大正送速度設定信号Fhは、送給速度Fwの正送方向における最大速度と平均送給速度設定信号Farによる平均速度との差に相当する速度を指示する。   The maximum forward feed speed setting circuit FH outputs a maximum forward feed speed setting signal Fh for defining the maximum speed in the forward feed direction of the feed speed Fw. For example, the maximum normal feed speed setting signal Fh indicates a speed corresponding to the difference between the maximum speed in the normal feed direction of the feed speed Fw and the average speed by the average feed speed setting signal Far.

最大逆送速度設定回路FLは、送給速度Fwの逆送方向における最大速度を規定するための最大逆送速度設定信号Flを出力する。たとえば、最大逆送速度設定信号Flは、送給速度Fwの逆送方向における最大速度と平均送給速度設定信号Farによる平均速度との差に相当する速度を指示する。   The maximum reverse speed setting circuit FL outputs a maximum reverse speed setting signal Fl for defining the maximum speed in the reverse direction of the feed speed Fw. For example, the maximum reverse feed speed setting signal Fl indicates a speed corresponding to the difference between the maximum speed in the reverse feed direction of the feed speed Fw and the average speed by the average feed speed setting signal Far.

第1送給速度設定回路FRは、平均送給速度設定信号Far、最大正送速度設定信号Fh、最大逆送速度設定信号Fl、送給速度補正信号Vcを入力として、第1送給速度設定信号Frを出力する。第1送給速度設定信号Frによって設定される第1送給モータ51Aの駆動波形は特に限定されない。本実施形態においては、図2を参照して後述するように、第1送給速度設定信号Frは、プル側に配置された第1送給モータ51Aを正逆交互に駆動させる、台形波を基本とした波形の指令信号とされる。   The first feed speed setting circuit FR receives the average feed speed setting signal Far, the maximum forward feed speed setting signal Fh, the maximum reverse feed speed setting signal Fl, and the feed speed correction signal Vc, and inputs the first feed speed setting signal FR. The signal Fr is output. The drive waveform of the first feed motor 51A set by the first feed speed setting signal Fr is not particularly limited. In the present embodiment, as will be described later with reference to FIG. 2, the first feed speed setting signal Fr is a trapezoidal wave that drives the first feed motor 51A disposed on the pull side alternately forward and backward. The basic waveform command signal is used.

第2送給速度設定回路FR2は、平均送給速度設定信号Farを入力として、第2送給速度設定信号Fr2を出力する。第2送給速度設定信号Fr2によって設定される第2送給モータ51Bの駆動波形は特に限定されない。本実施形態においては、図2を参照して後述するように、第2送給速度設定信号Fr2は、プッシュ側に配置された第2送給モータ51Bを、平均送給速度設定信号Farによって指示される平均速度に相当する回転数で駆動させる指令信号とされる。   The second feed speed setting circuit FR2 receives the average feed speed setting signal Far and outputs a second feed speed setting signal Fr2. The drive waveform of the second feed motor 51B set by the second feed speed setting signal Fr2 is not particularly limited. In this embodiment, as will be described later with reference to FIG. 2, the second feed speed setting signal Fr2 indicates the second feed motor 51B arranged on the push side by the average feed speed setting signal Far. The command signal is driven at a rotational speed corresponding to the average speed.

第1送給制御回路FCは、第1送給速度設定信号Frを入力として、第1送給制御信号Fcを第1送給モータ51Aに出力する。第1送給制御信号Fcは、第1送給速度設定信号Frによって指示された速度で溶接ワイヤ1を送給しうるように、第1送給モータ51Aを回転させる。   The first feed control circuit FC receives the first feed speed setting signal Fr and outputs the first feed control signal Fc to the first feed motor 51A. The first feed control signal Fc rotates the first feed motor 51A so that the welding wire 1 can be fed at a speed instructed by the first feed speed setting signal Fr.

第2送給制御回路FC2は、第2送給速度設定信号Fr2を入力として、第2送給制御信号Fc2を第2送給モータ51Bに出力する。第2送給制御信号Fc2は、第2送給速度設定信号Fr2によって指示された速度で溶接ワイヤ1を送給しうるように、第2送給モータ51Bを回転させる。   The second feed control circuit FC2 receives the second feed speed setting signal Fr2 and outputs the second feed control signal Fc2 to the second feed motor 51B. The second feed control signal Fc2 rotates the second feed motor 51B so that the welding wire 1 can be fed at a speed instructed by the second feed speed setting signal Fr2.

溶接ワイヤ1が溶接トーチ4から実際に送給される送給速度Fwは、第1送給モータ51Aによる駆動力と第2送給モータ51Bによる駆動力とが、溶接ワイヤ1に加えられた結果として生じる速度となる。   The feed speed Fw at which the welding wire 1 is actually fed from the welding torch 4 is the result of applying the driving force by the first feeding motor 51A and the driving force by the second feeding motor 51B to the welding wire 1. As the resulting speed.

図4は、アーク溶接装置A1を用いたアーク溶接方法を示すタイミングチャートである。同図(a)は、送給速度Fwの時間変化を示し、同図(b)は、溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(c)は、溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(d)は、短絡判別信号Sdの時間変化を示す。以下に、本実施形態のアーク溶接方法について説明する。   FIG. 4 is a timing chart showing an arc welding method using the arc welding apparatus A1. The figure (a) shows the time change of the feeding speed Fw, the figure (b) shows the time change of the welding current Iw, the figure (c) shows the time change of the welding voltage Vw, FIG. 4D shows the change over time of the short circuit determination signal Sd. Below, the arc welding method of this embodiment is demonstrated.

同図(a)に示す送給速度Fwは、図1の第1送給速度設定回路FRから出力される第1送給速度設定信号Frおよび第2送給速度設定回路FR2から出力される第2送給速度設定信号Fr2によって決定される。本実施形態においては、第2送給速度設定回路FR2からの第2送給速度設定信号Fr2は、平均送給速度設定回路FARからの平均送給速度設定信号Farにしたがって、溶接ワイヤ1を設定された平均速度に相当する一定速度で送給するように、第2送給モータ51Bを駆動させる。一方、第1送給速度設定回路FRからの第1送給速度設定信号Frは、最大正送速度設定信号Fh、最大逆送速度設定信号Fl、平均送給速度設定信号Farおよび送給速度補正信号Vcにしたがって、溶接ワイヤ1を台形波に類似の波形となる速度で送給するように、第1送給モータ51Aを駆動させる。この結果、送給速度Fwは、平均送給速度設定信号Farの値だけ正送側にシフトした台形波に類似の波形となる。本実施形態においては、最大正送速度設定信号Fhによる正送側の振幅と、最大逆送速度設定信号Flによる逆送側の振幅は、同じ大きさである。   The feed speed Fw shown in FIG. 5A is the first feed speed setting signal Fr output from the first feed speed setting circuit FR and the second feed speed setting circuit FR2 output from the first feed speed setting circuit FR in FIG. 2 is determined by the feed speed setting signal Fr2. In the present embodiment, the second feed speed setting signal Fr2 from the second feed speed setting circuit FR2 sets the welding wire 1 according to the average feed speed setting signal Far from the average feed speed setting circuit FAR. The second feeding motor 51B is driven so that feeding is performed at a constant speed corresponding to the average speed. On the other hand, the first feed speed setting signal Fr from the first feed speed setting circuit FR includes a maximum forward feed speed setting signal Fh, a maximum reverse feed speed setting signal Fl, an average feed speed setting signal Far, and a feed speed correction. According to the signal Vc, the first feeding motor 51A is driven so that the welding wire 1 is fed at a speed having a waveform similar to a trapezoidal wave. As a result, the feeding speed Fw has a waveform similar to a trapezoidal wave shifted to the forward feeding side by the value of the average feeding speed setting signal Far. In the present embodiment, the amplitude on the forward side by the maximum forward feed speed setting signal Fh and the amplitude on the reverse side by the maximum reverse feed speed setting signal Fl are the same magnitude.

ここで、0を基準線として送給速度Fwの波形を見ると、同図(a)に示すように、正送期間と逆送期間とが交互に設定されている。時刻t2から時刻t7が正送期間であり、時刻t7〜時刻t12が逆送区間である。また、後述するように、時刻t1から時刻t6がアーク期間であり、時刻t6から時刻t11が短絡期間である。互いに連続する1つのアーク期間と1つの短絡期間とが、1つの単位溶接工程を構成している。本実施形態のアーク溶接方法においては、複数の単位溶接工程が繰り返し実施される。   Here, when viewing the waveform of the feeding speed Fw with 0 as the reference line, the forward feeding period and the reverse feeding period are alternately set as shown in FIG. From time t2 to time t7 is a normal transmission period, and from time t7 to time t12 is a reverse transmission period. Further, as will be described later, time t1 to time t6 is an arc period, and time t6 to time t11 is a short circuit period. One arc period and one short-circuit period that are continuous with each other constitute one unit welding process. In the arc welding method of the present embodiment, a plurality of unit welding processes are repeatedly performed.

同図のタイミングチャートは、いわゆる定常溶接期間におけるアーク溶接装置A1を用いたアーク溶接方法を示している。この定常溶接期間の前後に、非定常の溶接期間を設定してもよい。たとえば、定常溶接期間の前に、アークをスムーズに発生させるためのアークスタート期間を設定してもよい。あるいは、定常溶接期間の後に、溶接を適切に終了させるための溶接終了期間を設定してもよい。   The timing chart of the figure shows an arc welding method using the arc welding apparatus A1 during a so-called steady welding period. An unsteady welding period may be set before and after this steady welding period. For example, an arc start period for smoothly generating an arc may be set before the steady welding period. Alternatively, a welding end period for appropriately terminating welding may be set after the steady welding period.

時刻t1の直前においては、送給速度Fwは、逆送最大送給速度Fwlとなっており、短絡した状態である。そして、時刻t1において、短絡状態が解除され、アーク3が発生する。これに応動して、同図(c)に示すように、溶接電圧Vwは数十Vのアーク電圧値に急増し、同図(d)に示すように、短絡判別信号SdはLowレベル(アーク)に変化する。同図(b)に示すように、溶接電流Iwはこれ以降次第に減少する。短絡判別信号SdがLowレベルに設定されると、第1送給速度設定回路FRは、最大正送速度設定回路FHからの最大正送速度設定信号Fhによって設定される正送最大送給速度Fwhに向けて、送給速度Fwを加速させるように、第1送給速度設定信号Frを出力する。なお、本実施形態においては、第2送給速度設定回路FR2は、平均送給速度設定信号Farの指示により、溶接ワイヤ1を平均送給速度Fwaで送給する一定の駆動力を生じさせるように、第2送給モータ51Bを制御する。   Immediately before time t1, the feeding speed Fw is the maximum reverse feeding speed Fwl, which is a short-circuited state. At time t1, the short circuit state is released and arc 3 is generated. In response to this, the welding voltage Vw rapidly increases to an arc voltage value of several tens of volts as shown in FIG. 10C, and as shown in FIG. ). As shown in FIG. 5B, the welding current Iw gradually decreases thereafter. When the short-circuit determination signal Sd is set to the Low level, the first feed speed setting circuit FR sets the normal feed maximum feed speed Fwh set by the maximum forward feed speed setting signal Fh from the maximum forward feed speed setting circuit FH. The first feed speed setting signal Fr is output so as to accelerate the feed speed Fw. In the present embodiment, the second feed speed setting circuit FR2 generates a constant driving force for feeding the welding wire 1 at the average feed speed Fwa according to an instruction of the average feed speed setting signal Far. In addition, the second feeding motor 51B is controlled.

次いで、時刻t2において送給速度Fwが0となり、正送期間が始まる。そして、時刻t3において送給速度Fwが正送最大送給速度Fwhに到達する。   Next, at time t2, the feeding speed Fw becomes 0, and the normal feeding period starts. Then, at time t3, the feeding speed Fw reaches the normal feeding maximum feeding speed Fwh.

次いで、時刻t6において、溶接ワイヤ1の正送方向への送給により、溶接ワイヤ1が母材2に短絡し、アーク期間から短絡期間に移行する。これに応動して、同図(c)に示すように、溶接電圧Vwは数Vの短絡電圧値に急減し、同図(d)に示すように、短絡判別信号SdはHighレベル(短絡)に変化する。同図(b)に示すように、溶接電流Iwはこれ以降次第に増加する。時刻t6に短絡判別信号SdがHighレベルに設定されると、第1送給速度設定回路FRは、送給速度Fwが0となる時刻t7を経て、逆送最大送給速度Fwlとなる時刻t8まで、第1送給速度設定信号Frを変化させる。   Next, at time t6, the welding wire 1 is short-circuited to the base material 2 by feeding the welding wire 1 in the normal feeding direction, and the arc period is shifted to the short-circuit period. In response to this, the welding voltage Vw rapidly decreases to a short circuit voltage value of several V as shown in FIG. 8C, and the short circuit determination signal Sd is at a high level (short circuit) as shown in FIG. To change. As shown in FIG. 5B, the welding current Iw gradually increases thereafter. When the short circuit determination signal Sd is set to the High level at time t6, the first feed speed setting circuit FR passes through time t7 when the feed speed Fw becomes 0, and then reaches time t8 when the reverse feed maximum feed speed Fwl is reached. Until the first feed speed setting signal Fr is changed.

時刻t8において送給速度Fwが逆送最大送給速度Fwlとなると、第1送給速度設定回路FRは、最大逆送速度設定信号Flによる逆送最大送給速度Fwlとなるように、第1送給速度設定信号Frを出力する。   When the feed speed Fw becomes the maximum reverse feed speed Fwl at time t8, the first feed speed setting circuit FR first sets the reverse feed maximum feed speed Fwl by the maximum reverse feed speed setting signal Fl. A feed speed setting signal Fr is output.

この後は、時刻t6に開始した短絡期間が継続している間、時刻t8以降は、送給速度Fwが逆送最大送給速度Fwlに維持される。そして、時刻t11において短絡期間からアーク期間に移行すると、時刻t11から時刻t18は、時刻t1から時刻8までと同様の制御がなされる。この制御が周期的に繰り返されることにより、短絡期間とアーク期間とが交互に生じるアーク溶接が実現される。   Thereafter, while the short-circuit period started at time t6 continues, after time t8, the feeding speed Fw is maintained at the maximum reverse feeding speed Fwl. When the short-circuit period shifts to the arc period at time t11, the same control as from time t1 to time 8 is performed from time t11 to time t18. By repeating this control periodically, arc welding in which a short circuit period and an arc period occur alternately is realized.

以上に述べたアーク溶接方法が実行されている間、図3に示すように、バッファ部55の湾曲許容空間552においては、溶接ワイヤ1が湾曲を許容されつつ送給される。第1ワイヤ送給部50Aの平均送給速度と第2ワイヤ送給部50Bの平均送給速度とがほとんど同じ速さに維持されている場合、溶接ワイヤ1は、図中の実線で示された経路を送給される。   While the arc welding method described above is being executed, the welding wire 1 is fed while being allowed to be bent in the bending allowable space 552 of the buffer portion 55 as shown in FIG. When the average feeding speed of the first wire feeding unit 50A and the average feeding speed of the second wire feeding unit 50B are maintained at substantially the same speed, the welding wire 1 is indicated by a solid line in the figure. Routed.

しかし、本アーク溶接方法においては、溶接ワイヤ1の短絡状態およびアーク状態に基いた、第1ワイヤ送給部50Aおよび第2ワイヤ送給部50Bを用いたプッシュプル方式の送給形態が採用されている。このため、第1ワイヤ送給部50Aの平均送給速度と第2ワイヤ送給部50Bの平均送給速度に差が生じうる可能性がある。この差に応じて、溶接ワイヤ1の湾曲状態量が変化する。   However, in this arc welding method, a push-pull type feeding mode using the first wire feeding unit 50A and the second wire feeding unit 50B based on the short circuit state and the arc state of the welding wire 1 is adopted. ing. For this reason, there is a possibility that a difference may occur between the average feeding speed of the first wire feeding unit 50A and the average feeding speed of the second wire feeding unit 50B. The bending state quantity of the welding wire 1 changes according to this difference.

たとえば、第2ワイヤ送給部50Bの平均送給速度に対して第1ワイヤ送給部50Aの平均送給速度が遅い場合、溶接ワイヤ1は、図中外側(正側)に湾曲する。この際、揺動部材554は、図中時計回りに揺動する。一方、第2ワイヤ送給部50Bの平均送給速度に対して第1ワイヤ送給部50Aの平均送給速度が速い場合、溶接ワイヤ1は、図中内側(負側)に湾曲する。この際、揺動部材554は、図中反時計回りに揺動する。揺動部材554の揺動量を揺動状態量検出センサ555によって定量的に検出することにより、溶接ワイヤ1の湾曲状態量が定量的に検出される。この湾曲状態量は、湾曲状態量検出部553(揺動状態量検出センサ555)からの湾曲状態量検出信号Wcとして出力され、送給速度補正回路VCに入力される。   For example, when the average feed speed of the first wire feed section 50A is slower than the average feed speed of the second wire feed section 50B, the welding wire 1 is curved outward (positive side) in the figure. At this time, the swing member 554 swings clockwise in the drawing. On the other hand, when the average feed speed of the first wire feed section 50A is faster than the average feed speed of the second wire feed section 50B, the welding wire 1 is curved inward (negative side) in the drawing. At this time, the swing member 554 swings counterclockwise in the drawing. By quantitatively detecting the swinging amount of the swinging member 554 by the swinging state amount detection sensor 555, the bending state amount of the welding wire 1 is quantitatively detected. This bending state amount is output as a bending state amount detection signal Wc from the bending state amount detection unit 553 (swing state amount detection sensor 555), and is input to the feed speed correction circuit VC.

図5は、送給速度補正回路VCにおける送給速度補正信号Vcの設定を説明するためのグラフであり、湾曲状態量検出信号Wcと送給速度補正信号Vcとの関係を示している。横軸は、湾曲状態量検出信号Wcに含まれる溶接ワイヤ1の湾曲状態量であり、縦軸は、送給速度補正信号Vcに含まれる第1送給速度設定回路FRへの第1送給モータ51Aの設定速度の補正量である。   FIG. 5 is a graph for explaining the setting of the feed speed correction signal Vc in the feed speed correction circuit VC, and shows the relationship between the bending state amount detection signal Wc and the feed speed correction signal Vc. The horizontal axis represents the bending state amount of the welding wire 1 included in the bending state amount detection signal Wc, and the vertical axis represents the first feeding to the first feeding speed setting circuit FR included in the feeding speed correction signal Vc. This is a correction amount of the set speed of the motor 51A.

図示された例においては、たとえば、許容湾曲量Wc1が設定されている。第2ワイヤ送給部50Bが略一定の送給速度で溶接ワイヤ1を送給するのに対し、第1ワイヤ送給部50Aは、正送方向への送給と逆双方向への送給とを繰り返す。このため、第1ワイヤ送給部50Aの送給速度と第2ワイヤ送給部50Bの送給速度とは、瞬間的には互いに差を有している。しかし、想定された周期で想定された正送最大送給速度Fwhと逆送最大送給速度Fwlとの間を送給速度が変動するにおいては、溶接ワイヤ1の湾曲状態量は、所定の範囲に収まる。湾曲状態量検出信号Wcに含まれる湾曲状態量が、この所定の範囲にある場合、送給速度補正回路VCは、送給速度の補正を行う必要が無い。そこで、湾曲状態量検出信号Wcに含まれる湾曲状態量が所定の湾曲状態量である許容湾曲量Wc1以下である場合は、送給速度補正信号Vcに含まれる補正量は0に設定される。   In the illustrated example, for example, an allowable bending amount Wc1 is set. Whereas the second wire feeding unit 50B feeds the welding wire 1 at a substantially constant feeding speed, the first wire feeding unit 50A feeds in the forward and reverse directions. And repeat. For this reason, the feeding speed of the first wire feeding unit 50A and the feeding speed of the second wire feeding unit 50B are instantaneously different from each other. However, when the feed speed varies between the maximum normal feed speed Fwh and the maximum reverse feed speed Fwl assumed in the assumed cycle, the bending state amount of the welding wire 1 is within a predetermined range. Fits in. When the bending state amount included in the bending state amount detection signal Wc is within this predetermined range, the feeding speed correction circuit VC does not need to correct the feeding speed. Therefore, when the bending state amount included in the bending state amount detection signal Wc is equal to or less than the allowable bending amount Wc1, which is a predetermined bending state amount, the correction amount included in the feed speed correction signal Vc is set to zero.

湾曲状態量検出信号Wcに含まれる湾曲状態量が、正側に許容湾曲量Wc1を超えた場合、溶接ワイヤ1が正側に過大に湾曲していることを意味する。このため、送給速度補正回路VCは、この湾曲を縮小させるべく、第1ワイヤ送給部50Aを増速させる(正送方向側に速度をシフトさせる)ように送給速度補正信号Vcによる補正量を設定する。一方、湾曲状態量検出信号Wcに含まれる湾曲状態量が、負側に許容湾曲量Wc1を超えた場合、溶接ワイヤ1が負側に過大に湾曲していることを意味する。このため、送給速度補正回路VCは、この湾曲を縮小させるべく、第1ワイヤ送給部50Aを減速させる(逆送方向側に速度をシフトさせる)ように送給速度補正信号Vcによる補正量を設定する。送給速度補正信号Vcによる補正量の大きさは、図示された例においては、湾曲状態量検出信号Wcに含まれる湾曲状態量の増大に応じて大きく設定されるが、その具体的な設定手法は何ら限定されない。   If the bending state amount included in the bending state amount detection signal Wc exceeds the allowable bending amount Wc1 on the positive side, it means that the welding wire 1 is excessively bent on the positive side. Therefore, the feeding speed correction circuit VC corrects the feeding speed correction signal Vc so as to increase the speed of the first wire feeding section 50A (shift the speed in the forward feeding direction side) in order to reduce the curvature. Set the amount. On the other hand, if the bending state amount included in the bending state amount detection signal Wc exceeds the allowable bending amount Wc1 on the negative side, it means that the welding wire 1 is excessively bent on the negative side. Therefore, the feed rate correction circuit VC corrects the feed rate correction signal Vc so as to decelerate the first wire feed unit 50A (shift the speed toward the reverse feed direction) in order to reduce this curvature. Set. In the illustrated example, the magnitude of the correction amount by the feeding speed correction signal Vc is set to be larger according to the increase in the bending state amount included in the bending state amount detection signal Wc. Is not limited at all.

第1送給速度設定回路FRは、最大正送速度設定信号Fh、最大逆送速度設定信号Flおよび平均送給速度設定信号Farによって決定される送給速度に対して、送給速度補正信号Vcによって司令される補正量だけ送給速度を補正する。この補正された送給速度が、第1送給速度設定信号Frとして第1送給制御回路FCに出力され、補正された送給速度で第1送給モータ51Aが駆動される。   The first feed speed setting circuit FR has a feed speed correction signal Vc for the feed speed determined by the maximum forward feed speed setting signal Fh, the maximum reverse feed speed setting signal Fl and the average feed speed setting signal Far. The feeding speed is corrected by the correction amount commanded by. The corrected feeding speed is output to the first feeding control circuit FC as the first feeding speed setting signal Fr, and the first feeding motor 51A is driven at the corrected feeding speed.

本実施形態のアーク溶接方法における各数値の一例を以下に示す。1つの単位溶接工程の時間は、通常8ms〜20msであり、本実施形態においては、たとえば10ms程度である。1つの短絡期間の時間は、通常2ms〜10msであり、本実施形態においては、たとえば4ms程度である。1つのアーク期間の時間は、通常3ms〜15msであり、本実施形態においては、たとえば6ms程度である。正送最大送給速度Fwhは、通常30m/min〜100m/minであり、本実施形態においては、たとえば80m/min程度である。逆送最大送給速度Fwlは、通常−30m/min〜−100m/minであり、本実施形態においては、たとえば−70m/min程度である。平均送給速度Fwaは、通常1m/min〜15m/minであり、本実施形態においては、たとえば10m/min程度である。溶接電流Iwの時間平均値である平均溶接電流は、通常30A〜350Aであり、本実施形態においては、たとえば250A程度である。   An example of each numerical value in the arc welding method of this embodiment is shown below. The time for one unit welding process is usually 8 ms to 20 ms, and in this embodiment, for example, about 10 ms. The time of one short-circuit period is normally 2 ms to 10 ms, and in the present embodiment, it is about 4 ms, for example. The time of one arc period is usually 3 ms to 15 ms, and is about 6 ms, for example, in the present embodiment. The normal feed maximum feed speed Fwh is normally 30 m / min to 100 m / min, and is, for example, about 80 m / min in the present embodiment. The reverse feed maximum feed speed Fwl is normally −30 m / min to −100 m / min, and is, for example, about −70 m / min in the present embodiment. The average feed speed Fwa is normally 1 m / min to 15 m / min, and is, for example, about 10 m / min in the present embodiment. The average welding current, which is a time average value of the welding current Iw, is usually 30 A to 350 A, and is about 250 A in this embodiment, for example.

次に、アーク溶接装置A1の作用について説明する。   Next, the operation of the arc welding apparatus A1 will be described.

本実施形態によれば、バッファ部55における溶接ワイヤ1の湾曲状態量を湾曲状態量検出部553によって検出する。これにより、第1ワイヤ送給部50Aの平均送給速度と第2ワイヤ送給部50Bの平均送給速度に過大な差が生じたことを検出可能である。そして、溶接ワイヤ1の湾曲状態量に応じて、ワイヤ送給手段5の送給状態が調整される。したがって、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤ1を送給することができる。平均送給速度の高速化は、より大きな平均溶接電流によるアーク溶接を行うのに好ましい。   According to the present embodiment, the bending state amount detection unit 553 detects the bending state amount of the welding wire 1 in the buffer unit 55. Thereby, it is possible to detect that an excessive difference has occurred between the average feeding speed of the first wire feeding unit 50A and the average feeding speed of the second wire feeding unit 50B. Then, the feeding state of the wire feeding means 5 is adjusted according to the amount of bending state of the welding wire 1. Therefore, it is possible to feed the welding wire 1 at a higher average feed speed while alternately repeating the forward feed direction and the reverse feed direction. Increasing the average feed speed is preferable for performing arc welding with a larger average welding current.

本実施形態においては、溶接ワイヤ1の湾曲状態量に基いて送給速度補正信号Vcが設定され、この送給速度補正信号Vcによって第1ワイヤ送給部50Aの送給速度が補正される。第1ワイヤ送給部50Aは、正送と逆送とを繰り返すものであり、第2ワイヤ送給部50Bと比べて頻繁に送給速度の変更がなされる。この第1ワイヤ送給部50Aの送給速度を補正することにより、より迅速に溶接ワイヤ1の湾曲状態量を適正な大きさに修正することができる。   In the present embodiment, the feeding speed correction signal Vc is set based on the bending state quantity of the welding wire 1, and the feeding speed of the first wire feeding unit 50A is corrected by the feeding speed correction signal Vc. The first wire feeding unit 50A repeats forward feeding and reverse feeding, and the feeding speed is changed more frequently than the second wire feeding unit 50B. By correcting the feeding speed of the first wire feeding unit 50A, the bending state amount of the welding wire 1 can be corrected to an appropriate size more quickly.

また、本実施形態においては、湾曲許容空間552における溶接ワイヤ1の湾曲状態量を、揺動部材554の揺動量に置き換え、この揺動量を揺動状態量検出センサ555によって検出する。溶接ワイヤ1の湾曲状態量を揺動部材554の揺動量に置き換えるには、揺動可能な揺動部材554を湾曲許容空間552内において溶接ワイヤ1に当接させるだけでよい。たとえば、溶接ワイヤ1の張力状態によって第1ワイヤ送給部50Aの平均送給速度と第2ワイヤ送給部50Bの平均送給速度との差を検出する場合、溶接ワイヤ1の送給を妨げうる力を溶接ワイヤ1に負荷されることが懸念される。しかし、本実施形態によれば、湾曲状態量検出部553からは、溶接ワイヤ1の送給方向にほとんど力が負荷されない。これは、溶接ワイヤ1のスムーズな送給に適している。   In this embodiment, the bending state amount of the welding wire 1 in the bending allowable space 552 is replaced with the swinging amount of the swinging member 554, and this swinging amount is detected by the swinging state amount detection sensor 555. In order to replace the bending state amount of the welding wire 1 with the swinging amount of the swinging member 554, it is only necessary to bring the swinging swinging member 554 into contact with the welding wire 1 in the bending allowable space 552. For example, when detecting the difference between the average feeding speed of the first wire feeding unit 50A and the average feeding speed of the second wire feeding unit 50B depending on the tension state of the welding wire 1, feeding of the welding wire 1 is hindered. There is a concern that the welding wire 1 may be loaded with a possible force. However, according to the present embodiment, almost no force is applied from the bending state amount detection unit 553 in the feeding direction of the welding wire 1. This is suitable for smooth feeding of the welding wire 1.

図6〜図8は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。   6 to 8 show other embodiments of the present invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment.

図6は、本発明の第2実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。本実施形態のアーク溶接装置A2においては、送給速度補正回路VCからの送給速度補正信号Vcが、第2送給速度設定回路FR2に入力される。第2送給速度設定回路FR2は、平均送給速度設定信号Farおよび送給速度補正信号Vcに基いて、補正された送給速度を含む第2送給速度設定信号Fr2を出力する。これにより、第2ワイヤ送給部50Bの送給速度が補正され、溶接ワイヤ1の湾曲状態量が是正される。なお、本実施形態の場合、図5に示す湾曲状態量検出信号Wcと送給速度補正信号Vcの関係は、たとえば、同一の湾曲状態量検出信号Wcに対応する送給速度補正信号Vcの値が図5とは正負が逆となる関係とされる。   FIG. 6 is a block diagram showing an arc welding apparatus based on the second embodiment of the present invention. In the arc welding apparatus A2 of the present embodiment, the feed speed correction signal Vc from the feed speed correction circuit VC is input to the second feed speed setting circuit FR2. The second feed speed setting circuit FR2 outputs a second feed speed setting signal Fr2 including the corrected feed speed based on the average feed speed setting signal Far and the feed speed correction signal Vc. Thereby, the feeding speed of the second wire feeding unit 50B is corrected, and the bending state amount of the welding wire 1 is corrected. In the case of this embodiment, the relationship between the bending state amount detection signal Wc and the feeding speed correction signal Vc shown in FIG. 5 is, for example, the value of the feeding speed correction signal Vc corresponding to the same bending state amount detection signal Wc. However, the relationship between FIG. 5 and FIG. 5 is reversed.

このような実施形態によっても、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤ1を送給することができる。   Even in such an embodiment, the welding wire 1 can be fed at a higher average feeding speed while alternately repeating the forward feeding direction and the backward feeding direction.

図7は、本発明の第3実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。本実施形態のアーク溶接装置A3は、遷移前半加速度設定回路FA1、遷移緩和加速度設定回路FA2および遷移後半加速度設定回路FA3を備えている。また、送給速度補正回路VCからの送給速度補正信号Vcは、第1送給速度設定回路FRおよび第2送給速度設定回路FR2のいずれに入力されてもよく、図示された例においては、第1送給速度設定回路FRに入力されている。   FIG. 7 is a block diagram showing an arc welding apparatus according to the third embodiment of the present invention. The arc welding apparatus A3 of the present embodiment includes a pre-transition half acceleration setting circuit FA1, a transition relaxation acceleration setting circuit FA2, and a transition latter half acceleration setting circuit FA3. Further, the feed speed correction signal Vc from the feed speed correction circuit VC may be input to either the first feed speed setting circuit FR or the second feed speed setting circuit FR2, and in the illustrated example, The first feed speed setting circuit FR is input.

本実施形態においては、出力電圧設定回路ER、電圧誤差増幅回路EV、短絡判別回路SD、駆動回路DV、溶接開始回路ST、最大正送速度設定回路FH、最大逆送速度設定回路FL、遷移前半加速度設定回路FA1、遷移緩和加速度設定回路FA2、遷移後半加速度設定回路FA3、平均送給速度設定回路FAR、第1送給速度設定回路FR、第2送給速度設定回路FR2、送給速度補正回路VCが、本発明で言う制御手段を構成している。   In this embodiment, the output voltage setting circuit ER, the voltage error amplification circuit EV, the short circuit determination circuit SD, the drive circuit DV, the welding start circuit ST, the maximum forward feed speed setting circuit FH, the maximum reverse feed speed setting circuit FL, the first half of the transition Acceleration setting circuit FA1, transition relaxation acceleration setting circuit FA2, transition latter half acceleration setting circuit FA3, average feed speed setting circuit FAR, first feed speed setting circuit FR, second feed speed setting circuit FR2, feed speed correction circuit The VC constitutes the control means referred to in the present invention.

遷移前半加速度設定回路FA1は、後述する遷移期間における遷移前半領域での送給速度Fwの加速度を規定するための遷移前半加速度設定信号Fa1を出力する。遷移緩和加速度設定回路FA2は、後述する遷移期間における遷移緩和領域での送給速度Fwの加速度を規定するための遷移緩和加速度設定信号Fa2を出力する。遷移後半加速度設定回路FA3は、後述する遷移期間における遷移後半領域での送給速度Fwの加速度を規定するための遷移後半加速度設定信号Fa3を出力する。   The pre-transition half acceleration setting circuit FA1 outputs a pre-transition half acceleration setting signal Fa1 for defining the acceleration of the feeding speed Fw in the pre-transition half region in the transition period described later. The transition relaxation acceleration setting circuit FA2 outputs a transition relaxation acceleration setting signal Fa2 for defining the acceleration of the feeding speed Fw in the transition relaxation region in the transition period described later. The transition latter half acceleration setting circuit FA3 outputs a transition latter half acceleration setting signal Fa3 for defining the acceleration of the feed speed Fw in the transition latter half region in the transition period described later.

第1送給速度設定回路FRには、短絡判別信号Sd、最大正送速度設定信号Fh、最大逆送速度設定信号Fl、遷移前半加速度設定信号Fa1、遷移緩和加速度設定信号Fa2、遷移後半加速度設定信号Fa3、平均送給速度設定信号Farおよび送給速度補正信号Vcが入力される。   The first feed speed setting circuit FR includes a short circuit determination signal Sd, a maximum forward feed speed setting signal Fh, a maximum reverse feed speed setting signal Fl, a transition early acceleration setting signal Fa1, a transition relaxation acceleration setting signal Fa2, and a transition latter half acceleration setting. The signal Fa3, the average feed speed setting signal Far, and the feed speed correction signal Vc are input.

図8は、アーク溶接装置A3を用いたアーク溶接方法を示すタイミングチャートである。   FIG. 8 is a timing chart showing an arc welding method using the arc welding apparatus A3.

同図において、時刻t1から時刻t4においては、上述したアーク溶接装置A1を用いたアーク溶接方法における溶接制御を同様の溶接制御が行われる。時刻t4において、第1送給速度設定回路FRは、遷移期間を開始する。時刻t4から時刻t5にかけては、第1送給速度設定回路FRは、遷移前半加速度設定信号Fa1による加速度で、送給速度Fwを減速させる。時刻t4から時刻t5は、本発明で言う遷移前半領域に相当する。この遷移前半領域においては、送給速度Fwの加速度は、正送方向を正、逆送方向を負とした場合、負の値である。第1送給速度設定回路FRは、送給速度Fwが予めさだめた速度となる時刻t5まで、遷移前半領域を継続させる。   In the same figure, from time t1 to time t4, welding control similar to the welding control in the arc welding method using the arc welding apparatus A1 described above is performed. At time t4, the first feed speed setting circuit FR starts a transition period. From time t4 to time t5, the first feed speed setting circuit FR decelerates the feed speed Fw with acceleration according to the first half-acceleration setting signal Fa1. From time t4 to time t5 corresponds to the first half region of transition referred to in the present invention. In the first half region of the transition, the acceleration of the feed speed Fw is a negative value when the forward feed direction is positive and the reverse feed direction is negative. The first feed speed setting circuit FR continues the first half of the transition until time t5 when the feed speed Fw becomes a speed that has been preliminarily set.

次いで、時刻t5から時刻t6にかけては、第1送給速度設定回路FRは、遷移緩和加速度設定信号Fa2による加速度で、送給速度Fwを制御する。この時刻t5から時刻t6は、本発明で言う遷移緩和領域に相当する。遷移緩和領域における送給速度Fwの加速度は、その絶対値が遷移前半領域における加速度の絶対値よりも小である。本実施形態においては、遷移緩和加速度設定信号Fa2にしたがい、遷移緩和領域の加速度は、0に設定されており、送給速度Fwが一定である。また、遷移緩和領域における送給速度Fwは、正送方向であり、図示された例においては、平均送給速度Fwaよりも大である。   Next, from time t5 to time t6, the first feed speed setting circuit FR controls the feed speed Fw with the acceleration by the transition relaxation acceleration setting signal Fa2. From time t5 to time t6 corresponds to the transition relaxation region in the present invention. The absolute value of the acceleration of the feeding speed Fw in the transition relaxation region is smaller than the absolute value of the acceleration in the first half region of the transition. In the present embodiment, according to the transition relaxation acceleration setting signal Fa2, the acceleration of the transition relaxation region is set to 0, and the feeding speed Fw is constant. In addition, the feeding speed Fw in the transition relaxation region is the normal feeding direction, and is larger than the average feeding speed Fwa in the illustrated example.

次いで、時刻t6において、溶接ワイヤ1の正送方向への送給により、溶接ワイヤ1が母材2に短絡し、アーク期間から短絡期間に移行する。これに応動して、同図(c)に示すように、溶接電圧Vwは数Vの短絡電圧値に急減し、同図(d)に示すように、短絡判別信号SdはHighレベル(短絡)に変化する。同図(b)に示すように、溶接電流Iwはこれ以降次第に増加する。時刻t6に短絡判別信号SdがHighレベルに設定されると、第1送給速度設定回路FRは、本発明で言う遷移後半領域に移行する。遷移後半領域においては、第1送給速度設定回路FRは、遷移後半加速度設定信号Fa3による加速度で、送給速度Fwを減速させる。この遷移後半領域においては、送給速度Fwの加速度は、負の値であり、その絶対値は、上述した遷移緩和領域における加速度の絶対値よりも大である。第1送給速度設定回路FRは、送給速度Fwが0となる時刻t7を経て、逆送最大送給速度Fwlとなる時刻t8まで、遷移後半領域を継続させる。   Next, at time t6, the welding wire 1 is short-circuited to the base material 2 by feeding the welding wire 1 in the normal feeding direction, and the arc period is shifted to the short-circuit period. In response to this, the welding voltage Vw rapidly decreases to a short circuit voltage value of several V as shown in FIG. 8C, and the short circuit determination signal Sd is at a high level (short circuit) as shown in FIG. To change. As shown in FIG. 5B, the welding current Iw gradually increases thereafter. When the short circuit determination signal Sd is set to the High level at time t6, the first feed speed setting circuit FR shifts to the transition latter half region referred to in the present invention. In the second half of the transition region, the first feed speed setting circuit FR decelerates the feed speed Fw with the acceleration according to the latter half transition acceleration setting signal Fa3. In the latter half of the transition region, the acceleration of the feeding speed Fw is a negative value, and the absolute value thereof is larger than the absolute value of the acceleration in the transition relaxation region described above. The first feeding speed setting circuit FR continues the latter half of the transition until time t8 when the feeding speed Fw becomes zero and after time t8 when the feeding speed Fw becomes the maximum feeding speed Fwl.

時刻t8以降は、時刻t11まで、上述したアーク溶接装置A1を用いたアーク溶接方法と同様の溶接制御を行う。そして、時刻t14および時刻t15を含む時刻t11から時刻t18までは、上述した時刻t1から時刻t8までの溶接制御が実行される。   After time t8, until the time t11, welding control similar to the arc welding method using the arc welding apparatus A1 described above is performed. And from time t11 to time t18 including time t14 and time t15, the welding control from time t1 to time t8 described above is executed.

本実施形態のアーク溶接方法における各数値の一例を以下に示す。1つの単位溶接工程の時間は、通常8ms〜20msであり、本実施形態においては、たとえば10ms程度である。1つの短絡期間の時間は、通常2ms〜10msであり、本実施形態においては、たとえば4ms程度である。1つのアーク期間の時間は、通常3ms〜15msであり、本実施形態においては、たとえば6ms程度である。正送最大送給速度Fwhは、通常30m/min〜100m/minであり、本実施形態においては、たとえば80m/min程度である。逆送最大送給速度Fwlは、通常−30m/min〜−100m/minであり、本実施形態においては、たとえば−70m/min程度である。平均送給速度Fwaは、通常1m/min〜15m/minであり、本実施形態においては、たとえば10m/min程度である。遷移前半領域におけるワイヤ送給の加速度は、通常−2X106m/min2〜−15X106m/min2である。本実施形態においては、当該加速度は、たとえば−6X106m/min2程度であり、これは、1msの間に100m/minの速度変化が生じる加速度である。遷移後半領域におけるワイヤ送給の加速度は、通常−2X106m/min2〜−15X106m/min2である。本実施形態においては、当該加速度は、たとえば−6X106m/min2程度であり、これは、1msの間に100m/minの速度変化が生じる加速度である。遷移緩和領域における送給速度は、通常0m/min〜50m/minであり、本実施形態においては、たとえば30m/min程度である。また、遷移緩和領域におけるワイヤ送給の加速度は、遷移前半領域または遷移後半領域におけるワイヤ送給の加速度の、通常−30%〜30%、好ましくは−10%〜10%であり、本実施形態においては、たとえば5%程度である。また溶接電流Iwの時間平均値である平均溶接電流は、通常30A〜350Aであり、本実施形態においては、たとえば250A程度である。 An example of each numerical value in the arc welding method of this embodiment is shown below. The time for one unit welding process is usually 8 ms to 20 ms, and in this embodiment, for example, about 10 ms. The time of one short-circuit period is normally 2 ms to 10 ms, and in the present embodiment, it is about 4 ms, for example. The time of one arc period is usually 3 ms to 15 ms, and is about 6 ms, for example, in the present embodiment. The normal feed maximum feed speed Fwh is normally 30 m / min to 100 m / min, and is, for example, about 80 m / min in the present embodiment. The reverse feed maximum feed speed Fwl is normally −30 m / min to −100 m / min, and is, for example, about −70 m / min in the present embodiment. The average feed speed Fwa is normally 1 m / min to 15 m / min, and is, for example, about 10 m / min in the present embodiment. The wire feeding acceleration in the first half of the transition is normally −2 × 10 6 m / min 2 to −15 × 10 6 m / min 2 . In the present embodiment, the acceleration is, for example, about −6 × 10 6 m / min 2 , which is an acceleration in which a speed change of 100 m / min occurs in 1 ms. The wire feeding acceleration in the second half of the transition is normally −2 × 10 6 m / min 2 to −15 × 10 6 m / min 2 . In the present embodiment, the acceleration is, for example, about −6 × 10 6 m / min 2 , which is an acceleration in which a speed change of 100 m / min occurs in 1 ms. The feeding speed in the transition relaxation region is normally 0 m / min to 50 m / min, and is about 30 m / min in the present embodiment, for example. Further, the wire feeding acceleration in the transition relaxation region is normally −30% to 30%, preferably −10% to 10%, of the wire feeding acceleration in the first half region or the second half region of the transition. Is about 5%, for example. Moreover, the average welding current which is the time average value of the welding current Iw is usually 30 A to 350 A, and in the present embodiment, it is about 250 A, for example.

本実施形態によっても、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤ1を送給することができる。本実施形態によれば、アーク期間において正送最大送給速度Fwhをとった後に、短絡期間が始まるに先立ち、遷移前半領域を経て遷移緩和領域へと移行する。遷移前半領域を経ることにより、送給速度Fwは、正送最大送給速度Fwhから減速される。ただし、遷移前半領域における遷移前半加速度設定信号Fa1による加速度を維持してしまうと、短絡が生じる前に、送給速度Fwが逆送最大送給速度Fwlに到達してしまうおそれがある。本実施形態では、遷移前半領域の後であって短絡期間の開始前に、遷移緩和領域に移行する。遷移緩和領域における遷移緩和加速度設定信号Fa2による加速度は、遷移前半領域における加速度よりも絶対値が小である。すなわち、遷移前半領域を経て送給速度Fwが正送最大送給速度Fwhよりも減速された状態が、より長い時間維持される。そして、短絡が生じると、第1送給速度設定回路FRは、遷移後半領域に移行させる。すなわち、短絡が生じたことをトリガーとして、溶接ワイヤ1の送給速度を逆送最大送給速度Fwlへと速やかに向かわせる。   Also according to this embodiment, the welding wire 1 can be fed at a faster average feeding speed while alternately repeating the forward feeding direction and the reverse feeding direction. According to this embodiment, after taking the normal feed maximum feed speed Fwh in the arc period, the transition is made to the transition relaxation region through the first half transition region before the short circuit period starts. By passing through the first half region of the transition, the feeding speed Fw is decelerated from the normal feeding maximum feeding speed Fwh. However, if the acceleration by the first transition acceleration setting signal Fa1 in the first transition region is maintained, the feeding speed Fw may reach the maximum reverse feeding speed Fwl before a short circuit occurs. In the present embodiment, the transition is made to the transition relaxation region after the first half region of the transition and before the start of the short-circuit period. The acceleration by the transition relaxation acceleration setting signal Fa2 in the transition relaxation region has an absolute value smaller than the acceleration in the first half region of the transition. That is, a state where the feeding speed Fw is decelerated from the normal feeding maximum feeding speed Fwh through the first half region of the transition is maintained for a longer time. When a short circuit occurs, the first feed speed setting circuit FR shifts to the transition latter half region. That is, using the occurrence of a short circuit as a trigger, the feeding speed of the welding wire 1 is promptly turned to the maximum reverse feeding speed Fwl.

これらの遷移前半領域、遷移緩和領域および遷移後半領域を設定することにより、正送最大送給速度Fwhをより速い速度としつつ、短絡が生じた時点(時刻t6)から逆送最大送給速度Fwlとなる時点(時刻t8)までに要する時間を短縮することが可能である。正送最大送給速度Fwhを速くするほど、平均送給速度Fwaを高速化するのに有利である。平均送給速度Fwaの高速化に伴い、溶接電流Iwの平均値である平均溶接電流を高めることが可能である。また、平均送給速度Fwaの高速化は、送給速度Fwの加速度の絶対値が大きくなることを意味する。このような場合、第1送給モータ51Aや第2送給モータ51Bへの負荷が高くなる。本実施形態では、遷移緩和領域を設けることにより、特に第1送給モータ51Aの加減速に起因する負荷を軽減することができる。   By setting the first half region, the transition relaxation region, and the second half region of the transition, the maximum forward feed speed Fwh is set to a higher speed, and the reverse feed maximum feed speed Fwl from the time when a short circuit occurs (time t6). It is possible to shorten the time required until the time point (time t8). Increasing the maximum normal feed speed Fwh is advantageous for increasing the average feed speed Fwa. As the average feed speed Fwa increases, the average welding current, which is the average value of the welding current Iw, can be increased. Further, increasing the average feed speed Fwa means that the absolute value of the acceleration of the feed speed Fw is increased. In such a case, the load on the first feeding motor 51A and the second feeding motor 51B increases. In the present embodiment, by providing the transition relaxation region, it is possible to particularly reduce the load caused by the acceleration / deceleration of the first feeding motor 51A.

遷移緩和領域における送給速度Fwは、正の値である。このため、遷移緩和領域においては、溶接ワイヤ1は、正送最大送給速度Fwhよりも低い速度で正送方向に送給されている。したがって、短絡が発生する時点(時刻t6)までの間に、溶接ワイヤ1が母材2から不当に離間してしまい、短絡が適切に生じなくなってしまうことを回避することができる。   The feeding speed Fw in the transition relaxation region is a positive value. For this reason, in the transition relaxation region, the welding wire 1 is fed in the forward feeding direction at a speed lower than the forward feed maximum feeding speed Fwh. Therefore, it can be avoided that the welding wire 1 is unfairly separated from the base material 2 until the short circuit occurs (time t6), and the short circuit is not appropriately generated.

遷移緩和領域において、遷移緩和加速度設定信号Fa2による加速度を0とすることにより、送給速度Fwは、一定速度に保たれる。短絡の発生時は、溶接電圧Vwおよび溶接電流Iwに顕著な変化が生じる状態である。このような、比較的不安定となる状態を、一定速度の送給速度Fwで迎える構成は、短絡をより安定した状態で、且つ意図したタイミングで生じさせるのに有利である。   In the transition relaxation region, by setting the acceleration by the transition relaxation acceleration setting signal Fa2 to 0, the feeding speed Fw is maintained at a constant speed. At the time of occurrence of a short circuit, a significant change occurs in the welding voltage Vw and the welding current Iw. Such a configuration in which a relatively unstable state is reached at a constant feed rate Fw is advantageous in causing a short circuit in a more stable state and at an intended timing.

本発明に係るアーク溶接装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るアーク溶接装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The arc welding apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the arc welding apparatus according to the present invention can be varied in design in various ways.

A1〜A3:アーク溶接装置
1 :溶接ワイヤ
2 :母材
3 :アーク
4 :溶接トーチ
5 :ワイヤ送給手段
6A :第1チューブ
6B :第2チューブ
10 :ワイヤリール
50A :第1ワイヤ送給部
50B :第2ワイヤ送給部
51A :第1送給モータ
51B :第2送給モータ
52A :第1送給ローラ
52B :第2送給ローラ
55 :バッファ部
551 :ケース
552 :湾曲許容空間
553 :湾曲状態量検出部
554 :揺動部材
555 :揺動状態量検出センサ
DV :駆動回路
Dv :駆動信号
E :出力電圧
ED :出力電圧検出回路
ER :出力電圧設定回路
EV :電圧誤差増幅回路
Ed :出力電圧検出信号
Er :出力電圧設定信号
Ev :電圧誤差増幅信号
FA1 :遷移前半加速度設定回路
FA2 :遷移緩和加速度設定回路
FA3 :遷移後半加速度設定回路
FAR :平均送給速度設定回路
FC :第1送給制御回路
FC2 :第2送給制御回路
FH :最大正送速度設定回路
FL :最大逆送速度設定回路
FR :第1送給速度設定回路
FR2 :第2送給速度設定回路
Fa1 :遷移前半加速度設定信号
Fa2 :遷移緩和加速度設定信号
Fa3 :遷移後半加速度設定信号
Far :平均送給速度設定信号
Fc :第1送給制御信号
Fc2 :第2送給制御信号
Fh :最大正送速度設定信号
Fl :最大逆送速度設定信号
Fr :第1送給速度設定信号
Fr2 :第2送給速度設定信号
Fw :送給速度
Fwa :平均送給速度
Fwh :正送最大送給速度
Fwl :逆送最大送給速度
Iw :溶接電流
PM :電源主回路
RB :ロボット
SD :短絡判別回路
ST :溶接開始回路
Sd :短絡判別信号
St :溶接開始信号
VC :送給速度補正回路
VD :電圧検出回路
Vc :送給速度補正信号
Vd :電圧検出信号
Vw :溶接電圧
WL :リアクトル
Wc :湾曲状態量検出信号
Wc1 :許容湾曲量
A1 to A3: Arc welding apparatus 1: Welding wire 2: Base material 3: Arc 4: Welding torch 5: Wire feeding means 6A: First tube 6B: Second tube 10: Wire reel 50A: First wire feeding unit 50B: 2nd wire feed part 51A: 1st feed motor 51B: 2nd feed motor 52A: 1st feed roller 52B: 2nd feed roller 55: Buffer part 551: Case 552: Curve tolerance space 553: Bending state quantity detection unit 554: swinging member 555: swinging state quantity detection sensor DV: drive circuit Dv: drive signal E: output voltage ED: output voltage detection circuit ER: output voltage setting circuit EV: voltage error amplification circuit Ed: Output voltage detection signal Er: Output voltage setting signal Ev: Voltage error amplification signal FA1: Transition pre-half acceleration setting circuit FA2: Transition relaxation acceleration setting circuit FA3: After transition Acceleration setting circuit FAR: Average feed speed setting circuit FC: First feed control circuit FC2: Second feed control circuit FH: Maximum forward feed speed setting circuit FL: Maximum reverse feed speed setting circuit FR: First feed speed Setting circuit FR2: Second feed speed setting circuit Fa1: Pre-transition half acceleration setting signal Fa2: Transition relaxation acceleration setting signal Fa3: Late transition acceleration setting signal Far: Average feed speed setting signal Fc: First feed control signal Fc2: Second feed control signal Fh: Maximum forward feed speed setting signal Fl: Maximum reverse feed speed setup signal Fr: First feed speed setup signal Fr2: Second feed speed setup signal Fw: Feed speed Fwa: Average feed Speed Fwh: Maximum forward feed speed Fwl: Maximum reverse feed speed Iw: Welding current PM: Power supply main circuit RB: Robot SD: Short circuit determination circuit ST: Welding start circuit Sd: Short circuit determination signal St : Welding start signal VC: Feeding speed correction circuit VD: Voltage detection circuit Vc: Feeding speed correction signal Vd: Voltage detection signal Vw: Welding voltage WL: Reactor Wc: Bending state quantity detection signal Wc1: Allowable bending quantity

Claims (3)

溶接ワイヤおよび溶接対象材を含む経路に溶接電力を出力する溶接電力出力手段と、
前記溶接対象材に向かう方向である正送方向および前記溶接対象材から離間する方向である逆送方向に前記溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、
各々が、前記溶接ワイヤが前記溶接対象材と短絡する短絡工程と前記溶接ワイヤと前記溶接対象材との間にアークが発生するアーク工程とを有する複数の単位溶接工程を生じさせるように、前記溶接電力出力手段および前記ワイヤ送給手段を制御する、制御手段と、を備え、
前記ワイヤ送給手段は、前記溶接ワイヤに対して前記正送方向と前記逆送方向との双方に向かう駆動力を付与する第1ワイヤ送給部と、前記第1ワイヤ送給部よりも前記逆送方向に位置し、且つ前記溶接ワイヤに対して前記正送方向に向かう駆動力を付与する第2ワイヤ送給部と、前記第1ワイヤ送給部と前記第2ワイヤ送給部との間において前記第1ワイヤ送給部の平均送給速度と前記第2ワイヤ送給部の平均送給速度との差に応じた前記溶接ワイヤの湾曲状態量を検出する湾曲状態量検出部と、を含み、
前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第1ワイヤ送給部および前記第2ワイヤ送給部の少なくともいずれかの送給速度を変更する、アーク溶接装置。
Welding power output means for outputting welding power to a path including a welding wire and a material to be welded;
Wire feeding means for feeding the welding wire in a forward feeding direction that is a direction toward the welding target material and a reverse feeding direction that is a direction away from the welding target material;
Each of the plurality of unit welding processes includes a short-circuit process in which the welding wire is short-circuited with the welding target material and an arc process in which an arc is generated between the welding wire and the welding target material. Control means for controlling the welding power output means and the wire feeding means,
The wire feeding means includes a first wire feeding unit that applies a driving force toward both the forward feeding direction and the reverse feeding direction to the welding wire, and the first wire feeding unit is more than the first wire feeding unit. A second wire feeding unit that is positioned in the reverse feeding direction and applies a driving force toward the welding direction to the welding wire; and the first wire feeding unit and the second wire feeding unit. A bending state amount detection unit for detecting a bending state amount of the welding wire according to a difference between an average feeding speed of the first wire feeding unit and an average feeding speed of the second wire feeding unit, Including
The said control means is an arc welding apparatus which changes the feeding speed of at least any one of a said 1st wire feeding part and a said 2nd wire feeding part based on the detection result of the said bending state quantity detection part.
前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第1ワイヤ送給部の送給速度を変更する、請求項1に記載のアーク溶接装置。   The arc welding apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes a feeding speed of the first wire feeding unit based on a detection result of the bending state quantity detection unit. 前記ワイヤ送給手段は、前記第1ワイヤ送給部と前記第2ワイヤ送給部との間に位置し、且つ前記溶接ワイヤが1の円弧からなるアーチ状に湾曲することを許容する湾曲許容空間を含み、
前記湾曲状態量検出部は、前記湾曲許容空間における前記溶接ワイヤの湾曲状態量に応じて揺動する揺動部材と、当該揺動部材の揺動状態量を検出する揺動状態量検出センサと、を含む、請求項1または2に記載のアーク溶接装置。
The wire feeding means is located between the first wire feeding portion and the second wire feeding portion, and allows the bending of the welding wire to be curved in an arch shape composed of one arc. Including space,
The bending state amount detection unit includes a swinging member that swings according to a bending state amount of the welding wire in the bending allowable space, and a swinging state amount detection sensor that detects a swinging state amount of the swinging member. The arc welding apparatus according to claim 1, comprising:
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