JP2021090994A - Arc-welding control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接ワイヤの送給速度を正送と逆送とに交互に切り換え、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法に関するものである。 The present invention relates to an arc welding control method in which the feed rate of a welding wire is alternately switched between forward feed and reverse feed, and a short circuit period and an arc period are repeatedly welded.
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 type arc welding, welding wire, which is a consumable electrode, is fed at a constant speed, and an arc is generated between the welding wire and the base metal to perform welding. In consumable electrode type arc welding, the welding wire and the base metal are often in a welded state in which short-circuit periods and arc periods are alternately repeated.
溶接品質をさらに向上させるために、溶接ワイヤの送給を正送と逆送とに交互に切り換えて溶接する正逆送給アーク溶接方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この正逆送給アーク溶接方法では、一定の送給速度の従来技術に比べて、短絡とアークとの繰り返しの周期を安定化することができるので、スパッタ発生量の削減、ビード外観の改善等の溶接品質の向上を図ることができる。 In order to further improve the welding quality, a forward / reverse feed arc welding method has been proposed in which the feed of the welding wire is alternately switched between forward feed and reverse feed for welding (see, for example, Patent Document 1). In this forward / reverse feed arc welding method, the cycle of repeating short circuit and arc can be stabilized as compared with the conventional technique of constant feed rate, so that the amount of spatter generated can be reduced, the bead appearance can be improved, etc. Welding quality can be improved.
鉄鋼材のアーク溶接用として、多数の銘柄の溶接ワイヤが販売されている。これらの溶接ワイヤはその成分が異なっているために、粘性にも差がある。正逆送給アーク溶接において、粘性が相対的に低い溶接ワイヤを使用すると、アークが発生した直後のスパッタ発生量が増加するという問題がある。 Many brands of welding wire are sold for arc welding of steel materials. Since these welding wires have different components, they also have different viscosities. In forward / reverse feed arc welding, if a welding wire having a relatively low viscosity is used, there is a problem that the amount of spatter generated immediately after the arc is generated increases.
そこで、本発明では、正逆送給アーク溶接において、溶接ワイヤの粘性に影響されることなく常にスパッタ発生量を少ない状態にすることができる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 an arc welding control method capable of always reducing the amount of spatter generated without being affected by the viscosity of the welding wire in forward / reverse feed arc welding.
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、
溶接ワイヤの送給速度を正送と逆送とに交互に切り換え、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、
前記溶接ワイヤの粘性が低いほど前記正送のピーク値を小さくする、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is
In the arc welding control method in which the feed rate of the welding wire is switched alternately between forward feed and reverse feed, and the short circuit period and the arc period are repeatedly welded.
The lower the viscosity of the welding wire, the smaller the peak value of the positive feed.
This is an arc welding control method characterized by the above.
請求項2の発明は、
前記粘性が低いほど前記正送の前記ピーク値への加速を緩やかにする、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接制御方法である。
The invention of
The lower the viscosity, the slower the acceleration of the positive feed to the peak value.
The arc welding control method according to claim 1, wherein the arc welding control method is characterized in that.
請求項3の発明は、
前記粘性の高低を、前記溶接ワイヤに占めるシリコンとマンガンとの合計質量%によって判別する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアーク溶接制御方法である。
The invention of
The high or low viscosity is determined by the total mass% of silicon and manganese in the welding wire.
The arc welding control method according to
本発明によれば、正逆送給アーク溶接において、溶接ワイヤの粘性に影響されることなく常にスパッタ発生量を少ない状態にすることができる。 According to the present invention, in forward / reverse feed arc welding, the amount of spatter generated can always be kept small without being affected by the viscosity of the welding wire.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係るアーク溶接制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram of a welding power source for carrying out the arc welding control method according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, each block will be described with reference to the figure.
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、後述する誤差増幅信号Ea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誤差増幅信号Ea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。 The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as three-phase 200V as an input, performs output control by inverter control or the like according to an error amplification signal Ea described later, and outputs an output voltage E. Although not shown, this power supply main circuit PM is driven by a primary rectifier that rectifies a commercial power supply, a smoothing capacitor that smoothes the rectified DC, and the above-mentioned error amplification signal Ea that converts the smoothed DC into high-frequency AC. It is equipped with an inverter circuit that is used, a high-frequency transformer that steps down high-frequency AC to a voltage value suitable for welding, and a secondary rectifier that rectifies the stepped-down high-frequency AC to DC.
リアクトルWLは、溶接電流Iw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100μHである。 The reactor WL smoothes the welding current Iw. The inductance value of this reactor WL is, for example, 100 μH.
送給モータWMは、後述する送給制御信号Fcを入力として、正送と逆送とを交互に繰り返して溶接ワイヤ1を送給速度Fwで送給する。送給モータWMには、過渡応答性の速いモータが使用される。溶接ワイヤ1の送給速度Fwの変化率及び送給方向の反転を速くするために、送給モータWMは溶接トーチ4の先端の近くに設置される場合がある。また、送給モータWMを2個使用して、プッシュプル方式の送給系とする場合もある。 The feed motor WM receives the feed control signal Fc, which will be described later, as an input, and alternately repeats forward feed and reverse feed to feed the welding wire 1 at the feed speed Fw. As the feed motor WM, a motor having a high transient response is used. The feed motor WM may be installed near the tip of the welding torch 4 in order to accelerate the rate of change of the feed rate Fw of the welding wire 1 and the reversal of the feed direction. In addition, two feed motors WM may be used to form a push-pull feed system.
溶接ワイヤ1は、上記の送給モータWMに結合された送給ロール5の回転によって溶接トーチ4内を送給されて、母材2との間にアーク3が発生する。溶接トーチ4内の給電チップ(図示は省略)と母材2との間には溶接電圧Vwが印加され、溶接電流Iwが通電する。溶接トーチ4の先端からはシールドガスが噴出されて、アーク3を大気から遮蔽する。
The welding wire 1 is fed in the welding torch 4 by the rotation of the feeding roll 5 coupled to the feeding motor WM, and an
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、上記の出力電圧Eを検出し平滑して、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 and smoothes the output voltage E, and outputs an output voltage detection signal Ed.
電圧誤差増幅回路EVは、上記の出力電圧設定信号Er及び上記の出力電圧検出信号Edを入力として、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。 The voltage error amplification circuit EV takes the above-mentioned output voltage setting signal Er and the above-mentioned output voltage detection signal Ed as inputs, and amplifies the error between the output voltage setting signal Er (+) and the output voltage detection signal Ed (-). , Outputs the voltage error amplification signal Ev.
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。短絡判別回路SDは、上記の電圧検出信号Vdを入力として、この値が予め定めた短絡判別値(10V程度)未満のときは短絡期間にあると判別してHighレベルになり、以上のときはアーク期間にあると判別してLowレベルになる短絡判別信号Sdを出力する。 The current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs the current detection signal Id. The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a voltage detection signal Vd. The short-circuit discrimination circuit SD takes the above voltage detection signal Vd as an input, and when this value is less than the predetermined short-circuit discrimination value (about 10V), it determines that it is in the short-circuit period and reaches the High level. A short-circuit determination signal Sd that determines that the circuit is in the arc period and reaches the Low level is output.
溶接ワイヤ粘性設定回路MRは、作業者が「高」を選択するとHighレベルとなり、「低」を選択するとLowレベルになる溶接ワイヤ粘性設定信号Mrを出力する。溶接ワイヤ粘性設定回路MRは、例えば、溶接電源のフロントパネルに設けられた切換スイッチである。JIS規格Z3312は、溶接ワイヤの成分について規定している。この規格において、YGW11は炭酸ガスアーク溶接の大電流用として使用され、YGW12は炭酸ガスアーク溶接の小・中電流用として使用される。溶接ワイヤに占めるシリコンとマンガンとの合計質量%は、YGW11の方がYGW12よりも大きい。溶接ワイヤの粘性は、溶接ワイヤに占めるシリコンとマンガンとの合計質量%が大きいほど高くなる。したがって、作業者は、YGW11を使用するときは溶接ワイヤ粘性設定回路MRを「高」に切り換えて、溶接ワイヤ粘性設定信号MrをHighレベルにする。他方、作業者は、YGW12を使用するときは、溶接ワイヤ粘性設定回路MRを「低」に切り換えて、溶接ワイヤ粘性設定信号MrをLowレベルにする。 The welding wire viscosity setting circuit MR outputs a welding wire viscosity setting signal Mr, which becomes a high level when the operator selects “high” and becomes a low level when the operator selects “low”. The welding wire viscosity setting circuit MR is, for example, a changeover switch provided on the front panel of the welding power supply. JIS standard Z3312 defines the components of the welding wire. In this standard, YGW 11 is used for a large current of carbon dioxide arc welding, and YGW 12 is used for a small / medium current of carbon dioxide arc welding. The total mass% of silicon and manganese in the welding wire is larger in YGW 11 than in YGW 12. The viscosity of the welding wire increases as the total mass% of silicon and manganese in the welding wire increases. Therefore, when using the YGW 11, the operator switches the welding wire viscosity setting circuit MR to “high” and sets the welding wire viscosity setting signal Mr to the High level. On the other hand, when the YGW 12 is used, the operator switches the welding wire viscosity setting circuit MR to “low” and sets the welding wire viscosity setting signal Mr to the Low level.
正送加速期間設定回路TSURは、上記の溶接ワイヤ粘性設定信号Mrを入力として、溶接ワイヤ粘性設定信号MrがHighレベル(粘性が高)のときは予め定めた短設定値となり、Lowレベル(粘性が低)のときは予め定めた長設定値となる正送加速期間設定信号Tsurを出力する。短設定値<長設定値となる。これにより、溶接ワイヤの粘性が低いほど、正送加速期間Tsuは長くなり、正送のピーク値への加速は緩やかになる。 The forward acceleration period setting circuit TUR receives the above-mentioned welding wire viscosity setting signal Mr as an input, and when the welding wire viscosity setting signal Mr is a High level (high viscosity), it becomes a predetermined short setting value and becomes a Low level (viscosity). Is low), the forward acceleration period setting signal Tsur, which is a predetermined length setting value, is output. Short setting value <long setting value. As a result, the lower the viscosity of the welding wire, the longer the normal feed acceleration period Tsu, and the slower the acceleration to the peak value of the normal feed.
正送減速期間設定回路TSDRは、予め定めた正送減速期間設定信号Tsdrを出力する。 The forward deceleration period setting circuit TSDR outputs a predetermined forward deceleration period setting signal Tsdr.
逆送加速期間設定回路TRURは、予め定めた逆送加速期間設定信号Trurを出力する。 The reverse feed acceleration period setting circuit TRUR outputs a predetermined reverse feed acceleration period setting signal Trur.
逆送減速期間設定回路TRDRは、予め定めた逆送減速期間設定信号Trdrを出力する。 The reverse feed / deceleration period setting circuit TRDR outputs a predetermined reverse feed / deceleration period setting signal Trdr.
正送ピーク値設定回路WSRは、上記の溶接ワイヤ粘性設定信号Mrを入力として、溶接ワイヤ粘性設定信号MrがHighレベル(粘性が高)のときは予め定めた高設定値となり、Lowレベル(粘性が低)のときは予め定めた低設定値となる正送ピーク値設定信号Wsrを出力する。高設定値>低設定値となる。これにより、溶接ワイヤの粘性が低いほど、正送ピーク値Wspは小さくなる。 The forward peak value setting circuit WSR receives the above-mentioned welding wire viscosity setting signal Mr as an input, and when the welding wire viscosity setting signal Mr is a High level (high viscosity), it becomes a predetermined high setting value and becomes a Low level (viscosity). Is low), the forward peak value setting signal Wsr, which is a predetermined low setting value, is output. High setting value> Low setting value. As a result, the lower the viscosity of the weld wire, the smaller the forward peak value Wsp.
逆送ピーク値設定回路WRRは、予め定めた逆送ピーク値設定信号Wrrを出力する。逆送ピーク値設定信号Wrrは、上記の正送ピーク値設定信号Wsrの値に対応した値となる。 The reverse feed peak value setting circuit WRR outputs a predetermined reverse feed peak value setting signal Wrr. The reverse peak value setting signal Wrr is a value corresponding to the value of the forward peak value setting signal Wsr.
送給速度設定回路FRは、上記の正送加速期間設定信号Tsur、上記の正送減速期間設定信号Tsdr、上記の逆送加速期間設定信号Trur、上記の逆送減速期間設定信号Trdr、上記の正送ピーク値設定信号Wsr、上記の逆送ピーク値設定信号Wrr及び上記の短絡判別信号Sdを入力として、以下の処理によって生成された送給速度パターンを送給速度設定信号Frとして出力する。この送給速度設定信号Frが0のときは停止状態となり、0よりも大きいときは正送期間となり、0よりも小さいときは逆送期間となる。
1)正送加速期間設定信号Tsurによって定まる正送加速期間Tsu中は0から正送ピーク値設定信号Wsrによって定まる正の値の正送ピーク値Wspまで加速する送給速度設定信号Frを出力する。
2)続いて、正送ピーク期間Tsp中は、上記の正送ピーク値Wspを維持する送給速度設定信号Frを出力する。
3)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)からHighレベル(短絡期間)に変化すると、正送減速期間設定信号Tsdrによって定まる正送減速期間Tsdに移行し、上記の正送ピーク値Wspから0まで減速する送給速度設定信号Frを出力する。
4)続いて、逆送加速期間設定信号Trurによって定まる逆送加速期間Tru中は0から逆送ピーク値設定信号Wrrによって定まる負の値の逆送ピーク値Wrpまで加速する送給速度設定信号Frを出力する。
5)続いて、逆送ピーク期間Trp中は、上記の逆送ピーク値Wrpを維持する送給速度設定信号Frを出力する。
6)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)からLowレベル(アーク期間)に変化すると、逆送減速期間設定信号Trdrによって定まる逆送減速期間Trdに移行し、上記の逆送ピーク値Wrpから0まで減速する送給速度設定信号Frを出力する。
7)上記の1)〜6)を繰り返すことによって正負の台形波状に変化する送給パターンの送給速度設定信号Frが生成される。
The feed rate setting circuit FR includes the forward feed acceleration period setting signal Tsur, the forward feed deceleration period setting signal Tsdr, the reverse feed acceleration period setting signal Trur, the reverse feed deceleration period setting signal Trdr, and the above. The forward peak value setting signal Wsr, the reverse peak value setting signal Wrr, and the short-circuit discrimination signal Sd are input, and the feed rate pattern generated by the following processing is output as the feed rate setting signal Fr. When the feed rate setting signal Fr is 0, it is in a stopped state, when it is larger than 0, it is a normal feed period, and when it is smaller than 0, it is a reverse feed period.
1) Positive feed acceleration period setting signal During the normal feed acceleration period Tsur determined by Tsur, the feed rate setting signal Fr that accelerates from 0 to the positive value forward peak value Wsp determined by the positive feed peak value setting signal Wsr is output. ..
2) Subsequently, during the normal feed peak period Tsp, the feed rate setting signal Fr that maintains the above normal feed peak value Wsp is output.
3) When the short-circuit discrimination signal Sd changes from the Low level (arc period) to the High level (short-circuit period), it shifts to the forward deceleration period Tsd determined by the forward deceleration period setting signal Tsdr, and from the above normal feed peak value Wsp. The feed rate setting signal Fr that decelerates to 0 is output.
4) Subsequently, during the reverse feed acceleration period Tru determined by the reverse feed acceleration period setting signal Trur, the feed rate setting signal Fr accelerates from 0 to the negative value reverse feed peak value Wrp determined by the reverse feed peak value setting signal Wrr. Is output.
5) Subsequently, during the reverse feed peak period Trp, the feed rate setting signal Fr that maintains the reverse feed peak value Wrp is output.
6) When the short-circuit discrimination signal Sd changes from the High level (short-circuit period) to the Low level (arc period), it shifts to the reverse-forward deceleration period Trd determined by the reverse-forward deceleration period setting signal Trdr, and from the above-mentioned reverse-forward peak value Wrp. The feed rate setting signal Fr that decelerates to 0 is output.
7) By repeating the above 1) to 6), a feed rate setting signal Fr of a feed pattern that changes in a positive or negative trapezoidal wave shape is generated.
送給速度検出回路FDは、上記の送給モータWMからのエンコーダ信号Esを入力として、送給速度検出信号Fdを出力する。 The feed rate detection circuit FD receives the encoder signal Es from the feed motor WM as an input and outputs the feed rate detection signal Fd.
送給制御回路FCは、上記の送給速度設定信号Fr及び上記の送給速度検出信号Fdを入力として、送給速度検出信号Fdの値が送給速度設定信号Frの値と等しくなるように送給速度Fwを制御する送給制御信号Fcを上記の送給モータWMに出力する。 The feed control circuit FC receives the feed rate setting signal Fr and the feed rate detection signal Fd as inputs so that the value of the feed rate detection signal Fd becomes equal to the value of the feed rate setting signal Fr. The feed control signal Fc that controls the feed rate Fw is output to the feed motor WM.
減流抵抗器Rは、上記のリアクトルWLと溶接トーチ4との間に挿入される。この減流抵抗器Rの値は、短絡負荷(0.01〜0.03Ω程度)の50倍以上大きな値(0.5〜3Ω程度)に設定される。この減流抵抗器Rが溶接電流の通電路に挿入されると、リアクトルWL及び溶接ケーブルによるリアクトル成分に蓄積されたエネルギーが急放電される。 The current reduction resistor R is inserted between the reactor WL and the welding torch 4. The value of the current reducing resistor R is set to a value (about 0.5 to 3Ω) 50 times or more larger than the short-circuit load (about 0.01 to 0.03Ω). When the current-reducing resistor R is inserted into the current-carrying path of the welding current, the energy stored in the reactor component by the reactor WL and the welding cable is suddenly discharged.
トランジスタTRは、上記の減流抵抗器Rと並列に接続されて、後述する駆動信号Drに従ってオン又はオフ制御される。 The transistor TR is connected in parallel with the current-reducing resistor R described above, and is controlled to be turned on or off according to a drive signal Dr described later.
くびれ検出回路NDは、上記の短絡判別信号Sd、上記の電圧検出信号Vd及び上記の電流検出信号Idを入力として、短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)であるときの電圧検出信号Vdの電圧上昇値が基準値に達した時点でくびれの形成状態が基準状態になったと判別してHighレベルとなり、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化した時点でLowレベルになるくびれ検出信号Ndを出力する。また、短絡期間中の電圧検出信号Vdの微分値がそれに対応した基準値に達した時点でくびれ検出信号NdをHighレベルに変化させるようにしても良い。さらに、電圧検出信号Vdの値を電流検出信号Idの値で除算して溶滴の抵抗値を算出し、この抵抗値の微分値がそれに対応する基準値に達した時点でくびれ検出信号NdをHighレベルに変化させるようにしても良い。 The constriction detection circuit ND receives the above-mentioned short-circuit discrimination signal Sd, the above-mentioned voltage detection signal Vd, and the above-mentioned current detection signal Id as inputs, and receives the above-mentioned short-circuit discrimination signal Sd as the voltage detection signal Vd when the short-circuit discrimination signal Sd is at the High level (short-circuit period). Constriction detection that determines that the constriction formation state has reached the reference state when the voltage rise value reaches the reference value and reaches the High level, and reaches the Low level when the short-circuit discrimination signal Sd changes to the Low level (arc period). The signal Nd is output. Further, the constriction detection signal Nd may be changed to the High level when the differential value of the voltage detection signal Vd during the short-circuit period reaches the corresponding reference value. Further, the value of the voltage detection signal Vd is divided by the value of the current detection signal Id to calculate the resistance value of the droplets, and when the differential value of this resistance value reaches the corresponding reference value, the constriction detection signal Nd is obtained. It may be changed to a high level.
低レベル電流設定回路ILRは、予め定めた低レベル電流設定信号Ilrを出力する。電流比較回路CMは、この低レベル電流設定信号Ilr及び上記の電流検出信号Idを入力として、Id<IlrのときはHighレベルになり、Id≧IlrのときはLowレベルになる電流比較信号Cmを出力する。 The low level current setting circuit ILR outputs a predetermined low level current setting signal Ilr. The current comparison circuit CM takes the low level current setting signal Ilr and the above current detection signal Id as inputs, and sets the current comparison signal Cm to the High level when Id <Ilr and the Low level when Id ≥ Ilr. Output.
駆動回路DRは、上記の電流比較信号Cm及び上記のくびれ検出信号Ndを入力として、くびれ検出信号NdがHighレベルに変化するとLowレベルに変化し、その後に電流比較信号CmがHighレベルに変化するとHighレベルに変化する駆動信号Drを上記のトランジスタTRのベース端子に出力する。したがって、この駆動信号Drはくびれが検出されるとLowレベルになり、トランジスタTRがオフ状態になり溶接電流の通電路に減流抵抗器Rが挿入されるので、溶接電流Iwは急減する。そして、急減した溶接電流Iwの値が低レベル電流設定信号Ilrの値まで減少すると、駆動信号DrはHighレベルになり、トランジスタTRがオン状態になるので、減流抵抗器Rは短絡されて通常の状態に戻る。 The drive circuit DR receives the above-mentioned current comparison signal Cm and the above-mentioned constriction detection signal Nd as inputs, and when the constriction detection signal Nd changes to the High level, it changes to the Low level, and then when the current comparison signal Cm changes to the High level. The drive signal Dr that changes to the High level is output to the base terminal of the above-mentioned transistor TR. Therefore, when the constriction is detected, the drive signal Dr goes to the Low level, the transistor TR is turned off, and the current reducing resistor R is inserted into the current-carrying path of the welding current, so that the welding current Iw drops sharply. Then, when the value of the suddenly reduced welding current Iw decreases to the value of the low level current setting signal Ilr, the drive signal Dr becomes the High level and the transistor TR is turned on, so that the current reduction resistor R is short-circuited and normally. Return to the state of.
電流制御設定回路ICRは、上記の短絡判別信号Sd、上記の低レベル電流設定信号Ilr及び上記のくびれ検出信号Ndを入力として、以下の処理を行い、電流制御設定信号Icrを出力する。
1)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)のときは、低レベル電流設定信号Ilrとなる電流制御設定信号Icrを出力する。
2)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化すると、予め定めた初期期間中は予め定めた初期電流設定値となり、その後は予め定めた短絡時傾斜で予め定めた短絡時ピーク設定値まで上昇してその値を維持する電流制御設定信号Icrを出力する。
3)その後に、くびれ検出信号NdがHighレベルに変化すると、低レベル電流設定信号Ilrの値となる電流制御設定信号Icrを出力する。
The current control setting circuit ICR receives the short-circuit discrimination signal Sd, the low-level current setting signal Ilr, and the constriction detection signal Nd as inputs, performs the following processing, and outputs the current control setting signal Icr.
1) When the short-circuit discrimination signal Sd is at the Low level (arc period), the current control setting signal Icr which becomes the low level current setting signal Ilr is output.
2) When the short-circuit discrimination signal Sd changes to the High level (short-circuit period), the initial current set value is set in advance during the predetermined initial period, and then the peak set value at short-circuit is set in advance with the predetermined short-circuit slope. The current control setting signal Icr that rises to and maintains that value is output.
3) After that, when the constriction detection signal Nd changes to the High level, the current control setting signal Icr, which is the value of the low level current setting signal Ilr, is output.
電流誤差増幅回路EIは、上記の電流制御設定信号Icr及び上記の電流検出信号Idを入力として、電流制御設定信号Icr(+)と電流検出信号Id(−)との誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。 The current error amplifier circuit EI uses the above-mentioned current control setting signal Icr and the above-mentioned current detection signal Id as inputs, and amplifies the error between the current control setting signal Icr (+) and the current detection signal Id (-) to amplify the current. The error amplification signal Ei is output.
電流降下時間設定回路TDRは、予め定めた電流降下時間設定信号Tdrを出力する。電流降下時間設定信号Tdrは、平均送給速度(平均溶接電流値)に応じた値として設定される。 The current drop time setting circuit TDR outputs a predetermined current drop time setting signal Tdr. The current drop time setting signal Tdr is set as a value corresponding to the average feeding speed (average welding current value).
小電流期間回路STDは、上記の短絡判別信号Sd及び上記の電流降下時間設定信号Tdrを入力として、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化した時点から電流降下時間設定信号Tdrによって定まる時間が経過した時点でHighレベルになり、その後に短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)になるとLowレベルになる小電流期間信号Stdを出力する。 The small current period circuit STD receives the above-mentioned short-circuit discrimination signal Sd and the above-mentioned current drop time setting signal Tdr as inputs, and is determined by the current drop time setting signal Tdr from the time when the short-circuit discrimination signal Sd changes to the Low level (arc period). When the time elapses, the high level is reached, and then when the short circuit determination signal Sd reaches the high level (short circuit period), the low level signal Std is output.
電源特性切換回路SWは、上記の電流誤差増幅信号Ei、上記の電圧誤差増幅信号Ev、上記の短絡判別信号Sd、上記の逆送減速期間設定信号Trdr及び上記の小電流期間信号Stdを入力として、以下の処理を行い、誤差増幅信号Eaを出力する。
1)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化した時点から、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化して逆送減速期間設定信号Trdrによって定まる逆送減速期間が経過した時点までの期間中は、電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力する。
2)その後の大電流アーク期間中は、電圧誤差増幅信号Evを誤差増幅信号Eaとして出力する。
3)その後のアーク期間中に小電流期間信号StdがHighレベルとなる小電流アーク期間中は、電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力する。
この回路によって、溶接電源の特性は、短絡期間、逆送減速期間及び小電流アーク期間中は定電流特性となり、それ以外の大電流アーク期間中は定電圧特性となる。
The power supply characteristic switching circuit SW receives the above-mentioned current error amplification signal Ei, the above-mentioned voltage error amplification signal Ev, the above-mentioned short-circuit discrimination signal Sd, the above-mentioned reverse feed / deceleration period setting signal Trdr, and the above-mentioned small current period signal Std as inputs. , The following processing is performed, and the error amplification signal Ea is output.
1) From the time when the short-circuit discrimination signal Sd changes to the High level (short-circuit period), the short-circuit discrimination signal Sd changes to the Low level (arc period) and the reverse feed deceleration period determined by the reverse feed deceleration period setting signal Trdr has elapsed. During the period up to the time point, the current error amplification signal Ei is output as the error amplification signal Ea.
2) During the subsequent large current arc period, the voltage error amplification signal Ev is output as the error amplification signal Ea.
3) During the small current arc period in which the small current period signal Std becomes the High level during the subsequent arc period, the current error amplification signal Ei is output as the error amplification signal Ea.
With this circuit, the characteristics of the welding power supply become constant current characteristics during the short circuit period, reverse feed deceleration period, and small current arc period, and constant voltage characteristics during other large current arc periods.
図2は、本発明の実施の形態1に係るアーク溶接制御方法を示す図1の溶接電源における各信号の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の時間変化を示し、同図(E)は小電流期間信号Stdの時間変化を示す。以下、同図を参照して各信号の動作について説明する。 FIG. 2 is a timing chart of each signal in the welding power supply of FIG. 1 showing an arc welding control method according to the first embodiment of the present invention. FIG. (A) shows the time change of the feed rate Fw, FIG. (B) shows the time change of the welding current Iw, and FIG. 3C shows the time change of the welding voltage Vw. ) Indicates the time change of the short-circuit discrimination signal Sd, and FIG. 3 (E) shows the time change of the small current period signal Std. Hereinafter, the operation of each signal will be described with reference to the figure.
同図(A)に示す送給速度Fwは、図1の送給速度設定回路FRから出力される送給速度設定信号Frの値に制御される。送給速度Fwは、図1の正送加速期間設定信号Tsurによって定まる正送加速期間Tsu、短絡が発生するまで継続する正送ピーク期間Tsp、図1の正送減速期間設定信号Tsdrによって定まる正送減速期間Tsd、図1の逆送加速期間設定信号Trurによって定まる逆送加速期間Tru、アークが発生するまで継続する逆送ピーク期間Trp及び図1の逆送減速期間設定信号Trdrによって定まる逆送減速期間Trdから形成される。さらに、正送ピーク値Wspは図1の正送ピーク値設定信号Wsrによって定まり、逆送ピーク値Wrpは図1の逆送ピーク値設定信号Wrrによって定まる。この結果、送給速度設定信号Frは、正負の略台形波波状に変化する送給パターンとなる。 The feed rate Fw shown in FIG. 1A is controlled by the value of the feed rate setting signal Fr output from the feed rate setting circuit FR of FIG. The feed rate Fw is determined by the normal feed acceleration period Tsu determined by the normal feed acceleration period setting signal Tsur in FIG. 1, the normal feed peak period Tsp that continues until a short circuit occurs, and the positive feed deceleration period setting signal Tsdr in FIG. Forward / deceleration period Tsd, reverse feed acceleration period Tru determined by the reverse feed acceleration period setting signal Trur in FIG. 1, reverse feed peak period Trp that continues until an arc is generated, and reverse feed determined by the reverse feed deceleration period setting signal Trdr in FIG. It is formed from the deceleration period Trd. Further, the forward peak value Wsp is determined by the forward peak value setting signal Wsr in FIG. 1, and the reverse peak value Wrp is determined by the reverse peak value setting signal Wrr in FIG. As a result, the feed rate setting signal Fr becomes a feed pattern that changes in a substantially trapezoidal wave shape of positive and negative.
[時刻t1〜t4の短絡期間の動作]
正送ピーク期間Tsp中の時刻t1において短絡が発生すると、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するので、同図(D)に示すように、短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化する。これに応動して、時刻t1〜t2の予め定めた正送減速期間Tsdに移行し、同図(A)に示すように、送給速度Fwは上記の正送ピーク値Wspから0まで減速する。例えば、正送減速期間Tsd=1msに設定される。
[Operation during short-circuit period at times t1 to t4]
When a short circuit occurs at time t1 during the normal feed peak period Tsp, the welding voltage Vw drops sharply to a short circuit voltage value of several V as shown in FIG. The short-circuit discrimination signal Sd changes to the High level (short-circuit period). In response to this, the feed rate shifts to the predetermined normal feed deceleration period Tsd at times t1 to t2, and as shown in FIG. .. For example, the forward deceleration period Tsd = 1 ms is set.
同図(A)に示すように、送給速度Fwは時刻t2〜t3の予め定めた逆送加速期間Truに入り、0から上記の逆送ピーク値Wrpまで加速する。この期間中は短絡期間が継続している。例えば、逆送加速期間Tru=1msに設定される。 As shown in FIG. 3A, the feed rate Fw enters the predetermined reverse feed acceleration period Tru at time t2 to t3, and accelerates from 0 to the above-mentioned reverse feed peak value Wrp. The short-circuit period continues during this period. For example, the reverse feed acceleration period Tru = 1 ms is set.
時刻t3において逆送加速期間Truが終了すると、同図(A)に示すように、送給速度Fwは逆送ピーク期間Trpに入り、上記の逆送ピーク値Wrpになる。逆送ピーク期間Trpは、時刻t4にアークが発生するまで継続する。したがって、時刻t1〜t4の期間が短絡期間となる。逆送ピーク期間Trpは所定値ではないが、4ms程度となる。 When the reverse feed acceleration period Tru ends at time t3, the feed rate Fw enters the reverse feed peak period Trp and becomes the above-mentioned reverse feed peak value Wrp, as shown in FIG. The reverse peak period Trp continues until an arc is generated at time t4. Therefore, the period at times t1 to t4 is the short-circuit period. The reverse peak period Trp is not a predetermined value, but it is about 4 ms.
同図(B)に示すように、時刻t1〜t4の短絡期間中の溶接電流Iwは、予め定めた初期期間中は予め定めた初期電流値となる。その後、溶接電流Iwは、予め定めた短絡時傾斜で上昇し、予め定めた短絡時ピーク値に達するとその値を維持する。 As shown in FIG. 3B, the welding current Iw during the short-circuit period at times t1 to t4 becomes a predetermined initial current value during the predetermined initial period. After that, the welding current Iw rises at a predetermined short-circuit inclination, and maintains that value when the predetermined short-circuit peak value is reached.
同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは、溶接電流Iwが短絡時ピーク値となるあたりから上昇する。これは、溶接ワイヤ1の逆送及び溶接電流Iwによるピンチ力の作用により、溶接ワイヤ1の先端の溶滴にくびれが次第に形成されるためである。 As shown in FIG. 6C, the welding voltage Vw rises from the point where the welding current Iw reaches the peak value at the time of short circuit. This is because the back feed of the welding wire 1 and the action of the pinch force due to the welding current Iw gradually form a constriction in the droplets at the tip of the welding wire 1.
その後に溶接電圧Vwの電圧上昇値が基準値に達すると、くびれの形成状態が基準状態になったと判別して、図1のくびれ検出信号NdはHighレベルに変化する。 After that, when the voltage rise value of the welding voltage Vw reaches the reference value, it is determined that the constriction formation state has reached the reference state, and the constriction detection signal Nd in FIG. 1 changes to the High level.
くびれ検出信号NdがHighレベルになったことに応動して、図1の駆動信号DrはLowレベルになるので、図1のトランジスタTRはオフ状態となり図1の減流抵抗器Rが溶接電流の通電路に挿入される。同時に、図1の電流制御設定信号Icrが低レベル電流設定信号Ilrの値に小さくなる。このために、同図(B)に示すように、溶接電流Iwは短絡時ピーク値から低レベル電流値へと急減する。そして、溶接電流Iwが低レベル電流値まで減少すると、駆動信号DrはHighレベルに戻るので、トランジスタTRはオン状態となり減流抵抗器Rは短絡される。同図(B)に示すように、溶接電流Iwは、電流制御設定信号Icrが低レベル電流設定信号Ilrのままであるので、アーク再発生から予め定めた逆送減速期間Trdが経過するまでは低レベル電流値を維持する。したがって、トランジスタTRは、くびれ検出信号NdがHighレベルに変化した時点から溶接電流Iwが低レベル電流値に減少するまでの期間のみオフ状態となる。同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは、溶接電流Iwが小さくなるので一旦減少した後に急上昇する。上述した各パラメータは、例えば以下の値に設定される。初期電流=40A、初期期間=0.5ms、短絡時傾斜=180A/ms、短絡時ピーク値=400A、低レベル電流値=50Aである。 In response to the constriction detection signal Nd reaching the High level, the drive signal Dr in FIG. 1 becomes the Low level, so that the transistor TR in FIG. 1 is in the off state and the current reducing resistor R in FIG. 1 is in the welding current. It is inserted into the energizing path. At the same time, the current control setting signal Icr of FIG. 1 becomes smaller than the value of the low level current setting signal Ilr. Therefore, as shown in FIG. 6B, the welding current Iw sharply decreases from the peak value at the time of short circuit to the low level current value. Then, when the welding current Iw decreases to a low level current value, the drive signal Dr returns to the high level, so that the transistor TR is turned on and the current reducing resistor R is short-circuited. As shown in FIG. 3B, since the current control setting signal Icr remains the low level current setting signal Ilr in the welding current Iw, from the recurrence of the arc until the predetermined reverse feed deceleration period Trd elapses. Maintain a low level current value. Therefore, the transistor TR is turned off only during the period from the time when the constriction detection signal Nd changes to the High level until the welding current Iw decreases to the low level current value. As shown in FIG. 3C, the welding voltage Vw decreases once and then rises sharply because the welding current Iw becomes small. Each of the above-mentioned parameters is set to the following values, for example. Initial current = 40A, initial period = 0.5ms, short-circuit slope = 180A / ms, short-circuit peak value = 400A, low-level current value = 50A.
[時刻t4〜t7のアーク期間の動作]
時刻t4において、溶接ワイヤの逆送及び溶接電流Iwの通電によるピンチ力によってくびれが進行してアークが発生すると、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するので、同図(D)に示すように、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化する。これに応動して、時刻t4〜t5の予め定めた逆送減速期間Trdに移行し、同図(A)に示すように、送給速度Fwは上記の逆送ピーク値Wrpから0まで減速する。例えば、逆送減速期間Trd=1msに設定される。
[Operation during arc period from time t4 to t7]
At time t4, when the constriction progresses due to the pinch force due to the reverse feed of the welding wire and the energization of the welding current Iw and an arc is generated, the welding voltage Vw is an arc voltage value of several tens of V as shown in FIG. As shown in FIG. 3D, the short-circuit discrimination signal Sd changes to the Low level (arc period). In response to this, the process shifts to the predetermined reverse feed deceleration period Trd at times t4 to t5, and as shown in FIG. (A), the feed rate Fw decelerates from the above reverse feed peak value Wrp to 0. .. For example, the reverse feed deceleration period Trd = 1 ms is set.
時刻t5において逆送減速期間Trdが終了すると、時刻t5〜t6の予め定めた正送加速期間Tsuに移行する。この正送加速期間Tsu中は、同図(A)に示すように、送給速度Fwは0から上記の正送ピーク値Wspまで加速する。この期間中はアーク期間が継続している。 When the reverse feed deceleration period Trd ends at time t5, the process shifts to the predetermined forward feed acceleration period Tsu at times t5 to t6. During this normal feed acceleration period Tsu, as shown in FIG. 6A, the feed rate Fw accelerates from 0 to the above normal feed peak value Wsp. The arc period continues during this period.
時刻t6において正送加速期間Tsuが終了すると、同図(A)に示すように、送給速度Fwは正送ピーク期間Tspに入り、上記の正送ピーク値Wspになる。この期間中もアーク期間が継続している。正送ピーク期間Tspは、時刻t7に短絡が発生するまで継続する。したがって、時刻t4〜t7の期間がアーク期間となる。そして、短絡が発生すると、時刻t1の動作に戻る。正送ピーク期間Tspは所定値ではないが、4ms程度となる。 When the normal feed acceleration period Tsu ends at time t6, the feed rate Fw enters the normal feed peak period Tsp and reaches the above normal feed peak value Wsp, as shown in FIG. The arc period continues during this period. The forward peak period Tsp continues until a short circuit occurs at time t7. Therefore, the period from time t4 to t7 is the arc period. Then, when a short circuit occurs, the operation returns to the operation at time t1. The forward peak period Tsp is not a predetermined value, but it is about 4 ms.
時刻t4においてアークが発生すると、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する。他方、同図(B)に示すように、溶接電流Iwは、時刻t4〜t5の逆送減速期間Trdの間は低レベル電流値を継続する。その後、時刻t5から溶接電流Iwは急速に増加してピーク値となり、その後は徐々に減少する大電流値となる。したがって、時刻t4にアークが発生した後に、溶接電流Iwが増加するタイミング(時刻t5)は、逆送から正送へと切り換わるときの送給速度が0となる逆送減速期間Trdの終了時点となる。 When an arc is generated at time t4, the welding voltage Vw rapidly increases to an arc voltage value of several tens of V, as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the welding current Iw continues to have a low level current value during the reverse feed deceleration period Trd at times t4 to t5. After that, from time t5, the welding current Iw rapidly increases to a peak value, and then gradually decreases to a large current value. Therefore, the timing at which the welding current Iw increases after the arc is generated at time t4 (time t5) is the end time of the reverse feed deceleration period Trd at which the feed rate becomes 0 when switching from reverse feed to forward feed. It becomes.
時刻t5〜t61の大電流アーク期間中は、図1の電圧誤差増幅信号Evによって溶接電源のフィードバック制御が行われるので、定電圧特性となる。したがって、大電流アーク期間中の溶接電流Iwの値はアーク負荷によって変化する。 During the large current arc period at time t5 to t61, the feedback control of the welding power source is performed by the voltage error amplification signal Ev of FIG. 1, so that the constant voltage characteristic is obtained. Therefore, the value of the welding current Iw during the high current arc period changes depending on the arc load.
時刻t4にアークが発生してから図1の電流降下時間設定信号Tdrによって定まる電流降下時間が経過する時刻t61において、同図(E)に示すように、小電流期間信号StdがHighレベルに変化する。これに応動して、溶接電源は定電圧特性から定電流特性に切り換えられる。このために、同図(B)に示すように、溶接電流Iwは低レベル電流値に低下し、短絡が発生する時刻t7までその値を維持する。同様に、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwも低下する。小電流期間信号Stdは、時刻t7に短絡が発生するとLowレベルに戻る。 At time t61, when the current drop time determined by the current drop time setting signal Tdr in FIG. 1 elapses after the arc is generated at time t4, the small current period signal Std changes to the High level as shown in FIG. To do. In response to this, the welding power supply is switched from the constant voltage characteristic to the constant current characteristic. Therefore, as shown in FIG. 6B, the welding current Iw drops to a low level current value and maintains that value until the time t7 when the short circuit occurs. Similarly, as shown in FIG. 6C, the welding voltage Vw also decreases. The small current period signal Std returns to the Low level when a short circuit occurs at time t7.
上述した実施の形態1によれば、アーク期間が開始された後に、溶接電流を低レベル電流値から増加させるタイミングを、逆送から正送へと切り換わるときの送給速度が0となるときとする。すなわち、溶接電流の増加タイミングを、逆送減速期間の終了時点とするものである。鉄鋼用溶接ワイヤの中で粘性の低い溶接ワイヤを使用して正逆送給アーク溶接を行った場合、アーク発生後に溶接電流を増加させるタイミングによって以下のような溶接状態となる。
(1)溶接電流の増加タイミングが逆送減速期間の途中であるとき
この場合、溶接ワイヤがまだ逆送されているときに、溶接電流が増加することになる。溶接電流が増加すると、溶接ワイヤ先端が溶融されて溶滴が形成される。粘性が低い溶接ワイヤでは、逆送されながら溶滴が形成されているときに、溶滴の一部がスパッタとして飛散する。粘性が高い溶接ワイヤの場合は、逆送されているときに溶滴が形成されてもスパッタは発生しない。
(2)溶接電流の増加タイミングが逆送減速期間の終了時点であるとき(実施の形態1)
この場合、溶接ワイヤの送給速度が0となっているときに、溶接電流が増加することになる。溶接電流が増加すると、溶接ワイヤ先端が溶融されて溶滴が形成される。したがって、送給速度が0から徐々に加速する状態で溶滴が次第に形成されることになり、溶接ワイヤの粘性に関わらず、スパッタ発生量は少なくなる。
(3)溶接電流の増加タイミングが正送加速期間の途中のとき
この場合、溶接ワイヤが正送されているときに、溶接電流が増加することになる。したがって、まだ溶滴が形成されていない状態で正送となるために、溶接ワイヤの粘性に関わらず、再び短絡が発生する確率が高くなる。再短絡が発生すると、溶接状態が不安定になる。
According to the first embodiment described above, when the feed rate at which the welding current is increased from the low level current value after the start of the arc period is switched from the reverse feed to the normal feed becomes 0. And. That is, the timing of increasing the welding current is set to the end point of the reverse feed deceleration period. When forward / reverse feed arc welding is performed using a welding wire having a low viscosity among the welding wires for steel, the following welding state is obtained depending on the timing of increasing the welding current after the arc is generated.
(1) When the increase timing of the welding current is in the middle of the reverse feed deceleration period In this case, the welding current increases when the welding wire is still reverse feed. When the welding current increases, the tip of the welding wire is melted to form droplets. In a welding wire having a low viscosity, a part of the droplets is scattered as spatter when the droplets are formed while being fed back. In the case of a highly viscous welding wire, spatter does not occur even if droplets are formed when the wire is fed back.
(2) When the welding current increase timing is at the end of the reverse feed deceleration period (Embodiment 1)
In this case, the welding current increases when the feeding speed of the welding wire is 0. When the welding current increases, the tip of the welding wire is melted to form droplets. Therefore, droplets are gradually formed in a state where the feeding speed is gradually accelerated from 0, and the amount of spatter generated is reduced regardless of the viscosity of the welding wire.
(3) When the welding current increase timing is in the middle of the normal feed acceleration period In this case, the welding current increases when the welding wire is forward feed. Therefore, since the normal feed is performed in a state where droplets have not been formed yet, the probability that a short circuit will occur again increases regardless of the viscosity of the welding wire. When a re-short circuit occurs, the welded state becomes unstable.
また、上述した実施の形態1によれば、溶接ワイヤの粘性が低いほど正送ピーク値を小さくする。溶接ワイヤの粘性が低いときに正送ピーク値が大き過ぎると、溶滴が飛散してスパッタ発生量が多くなる。溶接ワイヤの粘性が高いときは、正送ピーク値を大きくすることで、短絡期間とアーク期間との周期を短くすることができ、溶滴移行状態をより良好にすることができる。したがって、溶接ワイヤの粘性が低いときは、スパッタ発生量を少なくするために、正送ピーク値を粘性が高いときよりも小さくすることが望ましい。例えば、粘性が低い溶接ワイヤ(YGW12)のときは、正送ピーク値=50m/min、逆送ピーク値=−30m/minに設定され、粘性が高い溶接ワイヤ(YGW11)のときは、正送ピーク値=70m/min、逆送ピーク値=−40m/minに設定される。 Further, according to the first embodiment described above, the lower the viscosity of the welding wire, the smaller the normal feed peak value. If the normal feed peak value is too large when the viscosity of the welding wire is low, droplets are scattered and the amount of spatter generated increases. When the viscosity of the welding wire is high, the period between the short-circuit period and the arc period can be shortened by increasing the normal feed peak value, and the droplet transition state can be improved. Therefore, when the viscosity of the welding wire is low, it is desirable to make the normal feed peak value smaller than when the viscosity is high in order to reduce the amount of spatter generated. For example, when the welding wire has a low viscosity (YGW12), the forward feed peak value is set to 50 m / min and the reverse feed peak value is set to -30 m / min, and when the welding wire has a high viscosity (YGW11), the forward feed is set to normal feed. The peak value is set to 70 m / min and the reverse peak value is set to -40 m / min.
さらに、上述した実施の形態1によれば、溶接ワイヤの粘性が低いほど、正送ピーク値への加速を緩やかにする。溶接ワイヤの粘性が低いときに正送ピーク値への加速が急峻になると、溶滴が飛散してスパッタ発生量が多くなる。溶接ワイヤの粘性が高いときは、正送ピーク値への加速を急峻にすることで、短絡期間とアーク期間との周期を短くすることができ、溶滴移行状態をより良好にすることができる。したがって、溶接ワイヤの粘性が低いときは、スパッタ発生量を少なくするために、正送ピーク値への加速を粘性が高いときよりも緩やかにすることが望ましい。例えば、粘性が低い溶接ワイヤ(YGW12)のときは、正送加速期間=1.5msに設定され、粘性が高い溶接ワイヤ(YGW11)のときは、正送加速期間=1msに設定される。 Further, according to the first embodiment described above, the lower the viscosity of the welding wire, the slower the acceleration to the normal feed peak value. If the acceleration to the normal feed peak value becomes steep when the viscosity of the welding wire is low, droplets are scattered and the amount of spatter generated increases. When the viscosity of the welding wire is high, the cycle between the short-circuit period and the arc period can be shortened by steeply accelerating to the normal feed peak value, and the droplet transition state can be improved. .. Therefore, when the viscosity of the welding wire is low, it is desirable to accelerate to the normal feed peak value more slowly than when the viscosity is high in order to reduce the amount of spatter generated. For example, in the case of a welding wire having a low viscosity (YGW12), the normal feed acceleration period is set to 1.5 ms, and in the case of a welding wire having a high viscosity (YGW11), the normal feed acceleration period is set to 1 ms.
さらに、実施の形態1によれば、溶接ワイヤの粘性の高低を、溶接ワイヤに占めるシリコンとマンガンとの合計質量%によって判別する。溶接ワイヤに占めるシリコンとマンガンとの合計質量%が大きいほど溶接ワイヤの粘性は高くなる。このようにすれば、作業者は、溶接ワイヤの粘性の高低を容易に判断することができる。 Further, according to the first embodiment, the high or low viscosity of the welding wire is determined by the total mass% of silicon and manganese in the welding wire. The larger the total mass% of silicon and manganese in the welding wire, the higher the viscosity of the welding wire. In this way, the operator can easily determine whether the viscosity of the welding wire is high or low.
1 溶接ワイヤ
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
CM 電流比較回路
Cm 電流比較信号
DR 駆動回路
Dr 駆動信号
E 出力電圧
Ea 誤差増幅信号
ED 出力電圧検出回路
Ed 出力電圧検出信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
ER 出力電圧設定回路
Er 出力電圧設定信号
Es (送給モータからの)エンコーダ信号
EV 電圧誤差増幅回路
Ev 電圧誤差増幅信号
FC 送給制御回路
Fc 送給制御信号
FD 送給速度検出回路
Fd 送給速度検出信号
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Fw 送給速度
ICR 電流制御設定回路
Icr 電流制御設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
ILR 低レベル電流設定回路
Ilr 低レベル電流設定信号
Iw 溶接電流
MR 溶接ワイヤ粘性設定回路
Mr 溶接ワイヤ粘性設定信号
ND くびれ検出回路
Nd くびれ検出信号
PM 電源主回路
R 減流抵抗器
SD 短絡判別回路
Sd 短絡判別信号
STD 小電流期間回路
Std 小電流期間信号
SW 電源特性切換回路
TDR 電流降下時間設定回路
Tdr 電流降下時間設定信号
TR トランジスタ
Trd 逆送減速期間
TRDR 逆送減速期間設定回路
Trdr 逆送減速期間設定信号
Trp 逆送ピーク期間
Tru 逆送加速期間
TRUR 逆送加速期間設定回路
Trur 逆送加速期間設定信号
Tsd 正送減速期間
TSDR 正送減速期間設定回路
Tsdr 正送減速期間設定信号
Tsp 正送ピーク期間
Tsu 正送加速期間
TSUR 正送加速期間設定回路
Tsur 正送加速期間設定信号
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
Vw 溶接電圧
WL リアクトル
WM 送給モータ
Wrp 逆送ピーク値
WRR 逆送ピーク値設定回路
Wrr 逆送ピーク値設定信号
Wsp 正送ピーク値
WSR 正送ピーク値設定回路
Wsr 正送ピーク値設定信号
1 Welding wire
2 Base material
3 arc
4 Welding torch
5 Feeding roll CM Current comparison circuit Cm Current comparison signal DR Drive circuit Dr Drive signal E Output voltage Ea Error amplification signal ED Output voltage detection circuit Ed Output voltage detection signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal ER Output voltage setting circuit Er Output voltage setting signal Es (from feed motor) Encoder signal EV Voltage error amplification circuit Ev Voltage error amplification signal FC Feed control circuit Fc Feed control signal FD Feed speed detection circuit Fd Feed speed detection signal FR Feed Speed setting circuit Fr Feeding speed setting signal Fw Feeding speed ICR Current control setting circuit Icr Current control setting signal ID Current detection circuit Id Current detection signal ILR Low level current setting circuit Ilr Low level current setting signal Iw Welding current MR Welding wire viscosity Setting circuit Mr Welding wire viscosity Setting signal ND Constriction detection circuit Nd Constriction detection signal PM Power supply Main circuit R Flow-reducing resistor SD Short circuit discrimination circuit Sd Short circuit discrimination signal STD Small current period circuit Std Small current period signal SW Power supply characteristic switching circuit TDR Current Descent time setting circuit Tdr Current drop time setting signal TR Transistor Trd Reverse feed deceleration period TRDR Reverse feed deceleration period setting circuit Trdr Reverse feed deceleration period setting signal Trp Reverse feed peak period Tru Reverse feed acceleration period TRUR Reverse feed acceleration period setting circuit Trur Reverse Feed acceleration period setting signal Tsd Normal feed deceleration period TSDR Positive feed deceleration period setting circuit Tsdr Positive feed deceleration period setting signal Tsp Positive feed peak period Tsu Positive feed acceleration period TUR Positive feed acceleration period setting circuit Tsur Forward feed acceleration period setting signal VD Detection circuit Vd Voltage detection signal Vw Welding voltage WL Reactor WM Feed motor Wrp Reverse feed peak value WRR Reverse feed peak value setting circuit Wrr Reverse feed peak value setting signal Wsp Forward feed peak value WSR Forward feed peak value setting circuit Wsr Forward feed peak Value setting signal
Claims (3)
前記溶接ワイヤの粘性が低いほど前記正送のピーク値を小さくする、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法。 In the arc welding control method in which the feed rate of the welding wire is switched alternately between forward feed and reverse feed, and the short circuit period and the arc period are repeatedly welded.
The lower the viscosity of the welding wire, the smaller the peak value of the positive feed.
An arc welding control method characterized by this.
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接制御方法。 The lower the viscosity, the slower the acceleration of the positive feed to the peak value.
The arc welding control method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアーク溶接制御方法。 The high or low viscosity is determined by the total mass% of silicon and manganese in the welding wire.
The arc welding control method according to claim 1 or 2.
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