JP2022056518A - Composite welding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アーク溶接とレーザ溶接とを併用して溶接する複合溶接装置に関するものである。 The present invention relates to a composite welding apparatus that welds by using arc welding and laser welding in combination.
アーク溶接とレーザ溶接とを併用して溶接する複合溶接装置が慣用されている（例えば、特許文献１参照）。 A composite welding device that welds by using both arc welding and laser welding is commonly used (see, for example, Patent Document 1).
上記のアーク溶接として、交流パルスアーク溶接が使用される場合がある(例えば、特許文献２参照)。交流パルスアーク溶接では、溶接ワイヤを送給し、電極マイナス極性ピーク期間中は電極マイナス極性ピーク電流を通電し、続けて電極プラス極性ピーク期間中は電極プラス極性ピーク電流を通電し、続けて電極プラス極性ベース期間中は電極プラス極性ベース電流を通電し、続けて電極マイナス極性ベース期間中は電極マイナス極性ベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を１周期として繰り返して溶接が行われる。 AC pulse arc welding may be used as the above arc welding (see, for example, Patent Document 2). In AC pulse arc welding, the welding wire is fed, the electrode negative polarity peak current is energized during the electrode negative polarity peak period, and then the electrode positive polarity peak current is energized during the electrode positive polarity peak period, and then the electrode. During the positive polarity base period, the electrode positive polarity base current is energized, and then during the electrode negative polarity base period, the electrode negative polarity base current is energized, and welding is performed by repeating the energization of these welding currents as one cycle.
上記のレーザとしては、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ等が使用される。 As the above laser, a semiconductor laser, a YAG laser, a carbon dioxide gas laser and the like are used.
交流パルスアーク溶接とレーザ溶接とを併用する複合溶接方法においては、交流パルスアーク溶接による低入熱及び高溶着溶接と、レーザ溶接による適切な溶け込みとを両立することができるために、薄板高速溶接でアンダーフィルを抑制し健全な継手を得ることが可能である。しかし、複合溶接方法では、レーザの照射位置と溶接ワイヤの先端位置との距離が２ｍｍ程度と近接しているために、母材の歪みや、ワイヤ突き出し長さの変動等の外乱によって、レーザの照射と溶接ワイヤの先端部分とに干渉が発生しやすい。干渉が発生すると、溶接ワイヤの溶融速度が大きくなりアーク長が長くなるために、アンダーフィルが発生して、溶接品質が悪くなるという問題がある。 In the composite welding method that uses both AC pulse arc welding and laser welding, low heat input and high welding by AC pulse arc welding and appropriate penetration by laser welding can be achieved at the same time, so thin plate high-speed welding can be achieved. It is possible to suppress underfilling and obtain a sound joint. However, in the composite welding method, the distance between the laser irradiation position and the tip position of the welding wire is as close as 2 mm, so that the laser is affected by disturbances such as distortion of the base metal and fluctuations in the wire protrusion length. Interference is likely to occur between the irradiation and the tip of the welding wire. When interference occurs, the melting speed of the welding wire increases and the arc length becomes long, so that underfilling occurs and the welding quality deteriorates.
そこで、本発明では、交流パルスアーク溶接とレーザ溶接とを併用して溶接する場合において、レーザ照射と溶接ワイヤの先端部分との干渉が発生しても、アンダーフィルの発生を抑制して良好な溶接品質を得ることができる複合溶接装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, when the AC pulse arc welding and the laser welding are used in combination for welding, even if the laser irradiation interferes with the tip portion of the welding wire, the occurrence of underfill is suppressed and it is good. It is an object of the present invention to provide a composite welding apparatus capable of obtaining welding quality.
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
溶接ワイヤを送給し、電極マイナス極性ピーク期間中は電極マイナス極性ピーク電流を通電し、続けて電極プラス極性ピーク期間中は電極プラス極性ピーク電流を通電し、続けて電極プラス極性ベース期間中は電極プラス極性ベース電流を通電し、続けて電極マイナス極性ベース期間中は電極マイナス極性ベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を１周期として繰り返して交流アーク溶接を行うアーク溶接装置と、
前記アーク溶接の溶接部にレーザを照射するレーザ溶接装置と、を備えた複合溶接装置において、
前記アーク溶接装置は、前記電極マイナス極性ベース期間中の電極マイナス極性ベース電圧が予め定めた基準電圧値以上になったことを判別すると、前記電極マイナス極性ピーク電流及び／又は前記電極マイナス極性ピーク期間を小さくする、
ことを特徴とする複合溶接装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
Welding wire is fed, and the electrode negative polar peak current is energized during the electrode negative polar peak period, then the electrode positive polar peak current is energized during the electrode positive polar peak period, and then the electrode positive polar peak current is energized, and then during the electrode positive polar base period. An arc welding device that energizes the electrode positive polarity base current, then energizes the electrode negative polarity base current during the electrode negative polarity base period, and repeats the energization of these welding currents as one cycle to perform AC arc welding.
In a composite welding apparatus provided with a laser welding apparatus that irradiates a welded portion of the arc weld with a laser.
When the arc welding device determines that the electrode negative polarity base voltage during the electrode negative polarity base period becomes equal to or higher than a predetermined reference voltage value, the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period To make it smaller
It is a composite welding device characterized by this.
請求項２の発明は、
前記アーク溶接装置は、前記電極マイナス極性ピーク電流及び／又は前記電極マイナス極性ピーク期間を小さくしたときは、前記電極プラス極性ピーク電流及び／又は前記電極プラス極性ピーク期間を大きくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の複合溶接装置である。
The invention of
The arc welding apparatus increases the electrode positive polarity peak current and / or the electrode positive polarity peak period when the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period is decreased.
The composite welding apparatus according to
請求項３の発明は、
前記アーク溶接装置は、前記電極マイナス極性ピーク電流及び／又は前記電極マイナス極性ピーク期間を小さくしたときは、前記溶接電流の絶対値の平均値が一定となるように、前記電極プラス極性ピーク電流及び／又は前記電極プラス極性ピーク期間を大きくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の複合溶接装置である。
The invention of
The arc welding apparatus has the electrode positive polarity peak current and / or the electrode positive polarity peak current and / or the electrode positive polarity peak current so that the average value of the absolute values of the welding current becomes constant when the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period is reduced. / Or increase the positive polarity peak period of the electrode,
The composite welding apparatus according to
本発明に係る複合溶接装置によれば、交流パルスアーク溶接とレーザ溶接とを併用して溶接する場合において、レーザ照射と溶接ワイヤの先端部分との干渉が発生しても、アンダーフィルの発生を抑制して良好な溶接品質を得ることができる。 According to the composite welding apparatus according to the present invention, when AC pulse arc welding and laser welding are used in combination for welding, underfill occurs even if laser irradiation interferes with the tip of the welding wire. It can be suppressed and good welding quality can be obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係る複合溶接装置の構成図である。複合溶接装置は、交流パルスアーク溶接を行うためのアーク溶接装置と、レーザ溶接を行うためのレーザ溶接装置を備えている。以下、同図を参照して各構成物について説明する。 FIG. 1 is a block diagram of a composite welding apparatus according to an embodiment of the present invention. The composite welding device includes an arc welding device for performing AC pulse arc welding and a laser welding device for performing laser welding. Hereinafter, each component will be described with reference to the figure.
アーク溶接装置は、主に、溶接電源ＰＳ、送給機ＷＦ及び溶接トーチＷＴを備えている。 The arc welding apparatus mainly includes a welding power supply PS, a feeder WF, and a welding torch WT.
溶接電源ＰＳは、３相２００Ｖ等の交流商用電源（図示は省略）を入力として、インバータ制御等の出力制御を行い、アーク３を発生させるための交流の溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力する。また、溶接電源ＰＳは、送給機ＷＦに送給制御信号Ｆｃを出力する。溶接電源ＰＳの詳細なブロック図を、図２に示す。
The welding power supply PS receives an AC commercial power supply such as 3-phase 200V (not shown) as an input, performs output control such as inverter control, and outputs AC welding voltage Vw and welding current Iw for generating
送給機ＷＦは、溶接電源ＰＳからの送給制御信号Ｆｃを入力として、送給制御信号Ｆｃに従って溶接ワイヤ１を送給速度Ｆｗで定速送給する。
The feeder WF receives the feed control signal Fc from the welding power supply PS as an input, and feeds the
溶接トーチＷＴは、装着された給電チップ（図示は省略）を介して溶接ワイヤ１に給電し、溶接ワイヤ１を母材２の溶接部に送出する。溶接ワイヤ１と母材２との間にアーク３が発生する。給電チップと母材２との間に溶接電圧Ｖｗが印加され、溶接電流Ｉｗが通電する。
The welding torch WT feeds power to the
レーザ溶接装置は、主に、レーザ発振器ＬＳ、光ファイバーＬＦ及び加工ヘッドＬＨを備えている。 The laser welding apparatus mainly includes a laser oscillator LS, an optical fiber LF, and a processing head LH.
レーザ発振器ＬＳは、レーザ溶接を行うためのレーザ光Ｌｗを出力する。 The laser oscillator LS outputs a laser beam Lw for performing laser welding.
光ファイバーＬＦは、レーザ光Ｌｗを加工ヘッドＬＨに導く。 The optical fiber LF guides the laser beam Lw to the processing head LH.
加工ヘッドＬＨは、内蔵された種々の光学系（図示は省略）によって集光し、レーザ光Ｌｗをアーク溶接の溶接部に照射する。同図では、アーク３よりも前方からレーザ光Ｌｗを照射しているが、後方から照射する場合もある。
The processing head LH collects light by various built-in optical systems (not shown), and irradiates the welded portion of arc welding with laser light Lw. In the figure, the laser beam Lw is irradiated from the front of the
図２は、図１で上述した溶接電源ＰＳの詳細ブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。 FIG. 2 is a detailed block diagram of the welding power supply PS described above in FIG. Hereinafter, each block will be described with reference to the figure.
インバータ回路ＩＮＶは、３相２００Ｖ等の交流商用電源（図示は省略）を入力として、整流及び平滑した直流電圧を、後述する電流誤差増幅信号Ｅｉによるパルス幅変調制御によりインバータ制御を行い、高周波交流を出力する。インバータトランスＩＮＴは、高周波交流電圧をアーク溶接に適した電圧値に降圧する。２次整流器Ｄ２ａ～Ｄ２ｄは、降圧された高周波交流を直流に整流する。 The inverter circuit INV uses an AC commercial power supply (not shown) such as 3-phase 200V as an input, and controls the rectified and smoothed DC voltage by pulse width modulation control by the current error amplification signal Ei described later, and performs high-frequency AC. Is output. The inverter transformer INT steps down the high frequency AC voltage to a voltage value suitable for arc welding. The secondary rectifiers D2a to D2d rectify the stepped-down high-frequency alternating current to direct current.
電極プラス極性トランジスタＰＴＲは後述する電極プラス極性駆動信号Ｐｄによってオン状態になり、このときは溶接電源の出力は電極プラス極性ＥＰになる。電極マイナス極性トランジスタＮＴＲは後述する電極マイナス極性駆動信号Ｎｄによってオン状態になり、このときは溶接電源の出力は電極マイナス極性ＥＮになる。 The electrode positive polarity transistor PTR is turned on by the electrode positive polarity drive signal Pd described later, and at this time, the output of the welding power supply becomes the electrode positive polarity EP. The electrode negative polarity transistor NTR is turned on by the electrode negative polarity drive signal Nd described later, and at this time, the output of the welding power supply becomes the electrode negative polarity EN.
リアクトルＷＬは、リップルのある出力を平滑するとともに、電極の極性切り替え時に溶接電流Ｉｗの流れる向きをただちに切り替える役割をする。 The reactor WL has a role of smoothing the output with ripples and immediately switching the direction in which the welding current Iw flows when the polarity of the electrode is switched.
溶接ワイヤ１は、送給機ＷＦに結合された送給ロール４の回転によって溶接トーチＷＴ内を送給されて、母材２との間にアーク３が発生する。溶接ワイヤ１と母材２との間には溶接電圧Ｖｗが印加し、溶接電流Ｉｗが通電する。
The
電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流Ｉｗの絶対値を検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。 The current detection circuit ID detects the absolute value of the welding current Iw and outputs the current detection signal Id.
電圧検出回路ＶＤは、上記の溶接電圧Ｖｗの絶対値を検出して、電圧検出信号Ｖｄを出力する。 The voltage detection circuit VD detects the absolute value of the welding voltage Vw and outputs the voltage detection signal Vd.
電圧平滑回路ＶＡＶは、上記の電圧検出信号Ｖｄを入力として、この信号をローパスフィルタに通すことによって溶接電圧平滑信号Ｖavを出力する。 The voltage smoothing circuit VAV takes the above voltage detection signal Vd as an input and outputs the welding voltage smoothing signal Vav by passing this signal through a low-pass filter.
電圧設定回路ＶＲは、予め定めた電圧設定信号Ｖｒを出力する。 The voltage setting circuit VR outputs a predetermined voltage setting signal Vr.
電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の溶接電圧平滑信号Ｖavと上記の電圧設定信号Ｖｒ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 amplifies the error between the above-mentioned welding voltage smoothing signal Vav and the above-mentioned voltage setting signal Vr, and outputs the voltage error amplification signal Ev.
電圧フィードバック制御回路ＶＦは、上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖを電圧／周波数変換して、１周期ごとに短時間Ｈｉｇｈレベルとなる周期信号Ｔｆを出力する。この回路によって、溶接電圧平滑信号Ｖavの値が電圧設定信号Ｖｒの値と等しくなるように周期信号Ｔｆの周期が変調制御される。溶接電圧平滑信号Ｖavの値は平均アーク長と比例関係にあるので、この回路によってアーク長制御を行っている。１周期は電極マイナス極性ピーク期間、電極プラス極性ピーク期間、電極プラス極性ベース期間及び電極マイナス極性ベース期間から形成されており、電極マイナス極性ベース期間以外は所定値である。したがって、上記の周期変調制御は、電極マイナス極性ベース期間の時間長さを変化させていることになる。 The voltage feedback control circuit VF converts the voltage error amplification signal Ev into voltage / frequency and outputs a periodic signal Tf having a high level for a short time for each cycle. By this circuit, the period of the periodic signal Tf is modulated and controlled so that the value of the welding voltage smoothing signal Vav becomes equal to the value of the voltage setting signal Vr. Since the value of the welding voltage smoothing signal Vav is proportional to the average arc length, the arc length is controlled by this circuit. One cycle is formed of an electrode negative polarity peak period, an electrode positive polarity peak period, an electrode positive polarity base period, and an electrode negative polarity base period, and is a predetermined value except for the electrode negative polarity base period. Therefore, the above-mentioned periodic modulation control changes the time length of the electrode negative polarity base period.
電極マイナス極性ピーク期間設定回路ＴＰＮＲは、後述する異常電圧判別信号Ａｄを入力として、異常電圧判別信号ＡｄがＬｏｗレベル（正常）のときは予め定めた初期値となり、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベル（異常）のときは予め定めた減少値となる電極マイナス極性ピーク期間設定信号Ｔpnrを出力する。 The electrode negative polarity peak period setting circuit TPNR receives the abnormal voltage discrimination signal Ad described later as an input, and when the abnormal voltage discrimination signal Ad is Low level (normal), it becomes a predetermined initial value, and the abnormal voltage discrimination signal Ad becomes High level. In the case of (abnormal), the electrode negative polarity peak period setting signal Tpnr, which is a predetermined decrease value, is output.
電極プラス極性ピーク期間設定回路ＴＰＲは、後述する異常電圧判別信号Ａｄを入力として、異常電圧判別信号ＡｄがＬｏｗレベル（正常）のときは予め定めた初期値となり、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベル（異常）のときは予め定めた増加値となる電極プラス極性ピーク期間設定信号Ｔprを出力する。 The electrode positive polarity peak period setting circuit TPR receives the abnormal voltage discrimination signal Ad described later as an input, and when the abnormal voltage discrimination signal Ad is at the Low level (normal), it becomes a predetermined initial value, and the abnormal voltage discrimination signal Ad becomes the High level. In the case of (abnormality), the electrode plus polarity peak period setting signal Tpr, which is a predetermined increase value, is output.
電極プラス極性ベース期間設定回路ＴＢＲは、予め定めた電極プラス極性ベース期間設定信号Ｔbrを出力する。 The electrode positive polarity base period setting circuit TBR outputs a predetermined electrode positive polarity base period setting signal Tbr.
電極マイナス極性ピーク電流設定回路ＩＰＮＲは、後述する異常電圧判別信号Ａｄを入力として、異常電圧判別信号ＡｄがＬｏｗレベル（正常）のときは予め定めた初期値となり、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベル（異常）のときは予め定めた減少値となる電極マイナス極性ピーク電流設定信号Ｉpnrを出力する。 The electrode negative polarity peak current setting circuit IPNR receives the abnormal voltage discrimination signal Ad described later as an input, and when the abnormal voltage discrimination signal Ad is Low level (normal), it becomes a predetermined initial value, and the abnormal voltage discrimination signal Ad becomes High level. In the case of (abnormal), the electrode negative polarity peak current setting signal Ipnr, which is a predetermined decrease value, is output.
電極プラス極性ピーク電流設定回路ＩＰＲは、後述する異常電圧判別信号Ａｄを入力として、異常電圧判別信号ＡｄがＬｏｗレベル（正常）のときは予め定めた初期値となり、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベル（異常）のときは予め定めた増加値となる電極プラス極性ピーク電流設定信号Ｉprを出力する。 The electrode positive polarity peak current setting circuit IPR receives the abnormal voltage discrimination signal Ad described later as an input, and when the abnormal voltage discrimination signal Ad is Low level (normal), it becomes a predetermined initial value, and the abnormal voltage discrimination signal Ad becomes High level. In the case of (abnormality), the electrode positive polarity peak current setting signal Ipr, which is a predetermined increase value, is output.
電極プラス極性ベース電流設定回路ＩＢＲは、予め定めた電極プラス極性ベース電流設定信号Ｉbrを出力する。 The electrode positive polarity base current setting circuit IBR outputs a predetermined electrode positive polarity base current setting signal Ibr.
電極マイナス極性ベース電流設定回路ＩＢＮＲは、予め定めた電極マイナス極性ベース電流設定信号Ｉbnrを出力する。 The electrode negative polarity base current setting circuit IBNR outputs a predetermined electrode negative polarity base current setting signal Ibnr.
タイマ回路ＴＭは、上記の周期信号Ｔｆ、上記の電極マイナス極性ピーク期間設定信号Ｔpnr、上記の電極プラス極性ピーク期間設定信号Ｔpr及び上記の電極プラス極性ベース期間設定信号Ｔbrを入力として、周期信号Ｔｆが短時間Ｈｉｇｈレベルになると、電極マイナス極性ピーク期間設定信号Ｔpnrによって定まる期間中はその値が１となり、続いて電極プラス極性ピーク期間設定信号Ｔprによって定まる期間中はその値が２となり、続いて電極プラス極性ベース期間設定信号Ｔbrによって定まる期間中はその値が３となり、続いて周期信号Ｔｆが短時間Ｈｉｇｈレベルになるまでの期間中はその値が４となり、これらの処理を繰り返してタイマ信号Ｔｍを出力する。 The timer circuit TM receives the above-mentioned periodic signal Tf, the above-mentioned electrode negative polarity peak period setting signal Tpnr, the above-mentioned electrode positive polarity peak period setting signal Tpr, and the above-mentioned electrode positive polarity base period setting signal Tbr as inputs, and the periodic signal Tf. When it reaches the high level for a short time, its value becomes 1 during the period determined by the electrode negative polarity peak period setting signal Tpnr, followed by its value becomes 2 during the period determined by the electrode positive polarity peak period setting signal Tpr, and then. The value becomes 3 during the period determined by the electrode plus polarity base period setting signal Tbr, and then the value becomes 4 during the period until the periodic signal Tf reaches the high level for a short time, and these processes are repeated to obtain a timer signal. Output Tm.
切換回路ＳＷは、上記のタイマ信号Ｔｍ、上記の電極マイナス極性ピーク電流設定信号Ｉpnr、上記の電極プラス極性ピーク電流設定信号Ｉpr、上記の電極プラス極性ベース電流設定信号Ｉbr及び上記の電極マイナス極性ベース電流設定信号Ｉbnrを入力として、タイマ信号Ｔｍ＝１のとき電極マイナス極性ピーク電流設定信号Ｉpnrを電流設定信号Ｉｒとして出力し、タイマ信号Ｔｍ＝２のとき電極プラス極性ピーク電流設定信号Ｉprを電流設定信号Ｉｒとして出力し、タイマ信号Ｔｍ＝３のとき電極プラス極性ベース電流設定信号Ｉbrを電流設定信号Ｉｒとして出力し、タイマ信号Ｔｍ＝４のとき電極マイナス極性ベース電流設定信号Ｉbnrを電流設定信号Ｉｒとして出力する。 The switching circuit SW includes the above timer signal Tm, the above electrode negative polarity peak current setting signal Ipnr, the above electrode positive polarity peak current setting signal Ipr, the above electrode positive polarity base current setting signal Ibr, and the above electrode negative polarity base. The current setting signal Ibnr is input, and when the timer signal Tm = 1, the electrode negative polarity peak current setting signal Ipnr is output as the current setting signal Ir, and when the timer signal Tm = 2, the electrode positive polarity peak current setting signal Ipr is set. It is output as a signal Ir, and when the timer signal Tm = 3, the electrode positive polarity base current setting signal Ibr is output as the current setting signal Ir, and when the timer signal Tm = 4, the electrode negative polarity base current setting signal Ibnr is output as the current setting signal Ir. Is output as.
電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の電流設定信号Ｉｒと上記の電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。 The current error amplifier circuit EI amplifies the error between the current setting signal Ir and the current detection signal Id, and outputs the current error amplification signal Ei.
駆動回路ＤＶは、上記のタイマ信号Ｔｍを入力として、タイマ信号Ｔｍ＝１又は４のとき電極マイナス極性駆動信号Ｎｄを出力し、タイマ信号Ｔｍ＝２又は３のとき電極プラス極性駆動信号Ｐｄを出力する。これによって、電極マイナス極性ベース期間及び電極マイナス極性ピーク期間は電極マイナス極性ＥＮとなり、電極プラス極性ピーク期間及び電極プラス極性ベース期間は電極プラス極性ＥＰとなる。 The drive circuit DV takes the above timer signal Tm as an input and outputs an electrode negative polarity drive signal Nd when the timer signal Tm = 1 or 4, and outputs an electrode positive polarity drive signal Pd when the timer signal Tm = 2 or 3. do. As a result, the electrode negative polarity base period and the electrode negative polarity peak period become the electrode negative polarity EN, and the electrode positive polarity peak period and the electrode positive polarity base period become the electrode positive polarity EP.
送給速度設定回路ＦＲは、予め定めた送給速度設定信号Ｆｒを出力する。送給制御回路ＦＣは、この送給速度設定信号Ｆｒを入力として、その値に対応した送給速度Ｆｗで溶接ワイヤ１を送給するための送給制御信号Ｆｃを上記の送給機ＷＦに出力する。
The feed rate setting circuit FR outputs a predetermined feed rate setting signal Fr. The feed control circuit FC receives the feed speed setting signal Fr as an input, and sends the feed control signal Fc for feeding the welded
異常電圧判別回路ＡＤは、上記の電圧検出信号Ｖｄ及び上記のタイマ信号Ｔｍを入力として、タイマ信号Ｔｍ＝４（電極マイナス極性ベース期間）のときの電圧検出信号Ｖｄの値が予め定めた基準電圧値以上になると、所定周期の間Ｈｉｇｈレベルとなる異常電圧判別信号Ａｄを出力する。 In the abnormal voltage discrimination circuit AD, the above voltage detection signal Vd and the above timer signal Tm are input, and the value of the voltage detection signal Vd when the timer signal Tm = 4 (electrode negative polarity base period) is a predetermined reference voltage. When it exceeds the value, the abnormal voltage discrimination signal Ad which becomes the High level for a predetermined cycle is output.
図３は、図２の溶接電源ＰＳにおける各信号のタイミングチャートである。同図(Ａ)は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図(Ｂ)は溶接電圧Ｖｗの時間変化を示し、同図（Ｃ）は異常電圧判別信号Ａｄ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. 3 is a timing chart of each signal in the welding power supply PS of FIG. FIG. 3A shows a time change of the welding current Iw, FIG. 2B shows a time change of the welding voltage Vw, and FIG. 3C shows a time change of the abnormal voltage discrimination signal Ad. Hereinafter, the operation of each signal will be described with reference to the figure.
同図において、時刻ｔ１～ｔ２の期間が電極マイナス極性ピーク期間Ｔpnとなり、時刻ｔ２～ｔ３の期間が電極プラス極性ピーク期間Ｔｐとなり、時刻ｔ３～ｔ４の期間が電極プラス極性ベース期間Ｔｂとなり、時刻ｔ４～ｔ５の期間が電極マイナス極性ベース期間Ｔbnとなる。さらに、時刻ｔ５～ｔ６の期間が電極マイナス極性ピーク期間Ｔpnとなり、時刻ｔ６～ｔ７の期間が電極プラス極性ピーク期間Ｔｐとなり、時刻ｔ７～ｔ８の期間が電極プラス極性ベース期間Ｔｂとなり、時刻ｔ８～ｔ９の期間が電極マイナス極性ベース期間Ｔbnとなる。 In the figure, the period from time t1 to t2 is the electrode negative polarity peak period Tpn, the period from time t2 to t3 is the electrode positive polarity peak period Tp, and the period from time t3 to t4 is the electrode plus polarity base period Tb. The period from t4 to t5 is the electrode negative polarity base period Tbn. Further, the period from time t5 to t6 is the electrode negative polarity peak period Tpn, the period from time t6 to t7 is the electrode positive polarity peak period Tp, the period from time t7 to t8 is the electrode plus polarity base period Tb, and the period from time t8 to time t8. The period of t9 is the electrode negative polarity base period Tbn.
時刻ｔ１～ｔ２の電極マイナス極性ピーク期間Ｔpnは、立ち上り期間と、ピーク期間と、立ち下り期間とから形成される。同図(Ａ)に示すように、電極マイナス極性ピーク電流Ｉpnは、立ち上り期間中は、電極マイナス極性ベース電流Ｉbnからピーク値まで直線状に増加する。ピーク期間中は、ピーク値を維持する。立ち下り期間中は、ピーク値から予め定めた極性切換電流値(５０Ａ程度)まで直線状に減少する。時刻ｔ３において、電極マイナス極性ピーク電流Ｉpnが極性切換電流値の状態で、電極マイナス極性ＥＮから電極プラス極性ＥＰへと極性が切り換えられる。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗは電流波形と相似したパルス波形となる。極性切換時には、アーク切れを防止するために、数百Ｖの高電圧が溶接電圧Ｖｗに短時間だけ重畳される。同図（Ｃ）に示すように、異常電圧判別信号Ａｄは、時刻ｔ４１まではＬｏｗレベルである。したがって、上記の電極マイナス極性ピーク期間Ｔpnは、図２の電極マイナス極性ピーク期間設定信号Ｔpnrの初期値に設定される。また、上記の電極マイナス極性ピーク電流Ｉpnは、図２の電極マイナス極性ピーク電流設定信号Ｉpnrの初期値に設定される。 The electrode negative polarity peak period Tpn at times t1 to t2 is formed from a rising period, a peak period, and a falling period. As shown in FIG. 6A, the electrode negative polarity peak current Ipn increases linearly from the electrode negative polarity base current Ibn to the peak value during the rising period. The peak value is maintained during the peak period. During the fall period, the current value linearly decreases from the peak value to a predetermined polarity switching current value (about 50 A). At time t3, the polarity is switched from the electrode negative polarity EN to the electrode positive polarity EP while the electrode negative polarity peak current Ipn is in the state of the polarity switching current value. As shown in FIG. 6B, the welding voltage Vw has a pulse waveform similar to the current waveform. At the time of polarity switching, a high voltage of several hundred V is superimposed on the welding voltage Vw for a short time in order to prevent the arc from breaking. As shown in FIG. 6C, the abnormal voltage discrimination signal Ad is at the Low level until time t41. Therefore, the above-mentioned electrode negative polarity peak period Tpn is set to the initial value of the electrode negative polarity peak period setting signal Tpnr in FIG. Further, the above-mentioned electrode negative polarity peak current Ipn is set to the initial value of the electrode negative polarity peak current setting signal Ipnr in FIG.
時刻ｔ２～ｔ３の電極プラス極性ピーク期間Ｔｐは、立ち上り期間と、ピーク期間と、立ち下り期間とから形成される。同図(Ａ)に示すように、電極プラス極性ピーク電流Ｉｐは、立ち上り期間中は、上記の極性切換電流値から予め定めたピーク値まで直線状に増加する。ピーク期間中は、ピーク値を維持する。立ち下り期間中は、ピーク値から電極プラス極性ベース電流Ｉｂまで直線状に減少する。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗは電流波形と相似したパルス波形となる。同図（Ｃ）に示すように、異常電圧判別信号Ａｄは、時刻ｔ４１まではＬｏｗレベルである。したがって、上記の電極プラス極性ピーク期間Ｔｐは、図２の電極プラス極性ピーク期間設定信号Ｔprの初期値に設定される。また、上記の電極プラス極性ピーク電流Ｉｐは、図２の電極プラス極性ピーク電流設定信号Ｉprの初期値に設定される。 The electrode positive polarity peak period Tp at times t2 to t3 is formed from a rising period, a peak period, and a falling period. As shown in FIG. 6A, the electrode positive polarity peak current Ip linearly increases from the above-mentioned polarity switching current value to a predetermined peak value during the rising period. The peak value is maintained during the peak period. During the fall period, it decreases linearly from the peak value to the electrode positive polarity base current Ib. As shown in FIG. 6B, the welding voltage Vw has a pulse waveform similar to the current waveform. As shown in FIG. 6C, the abnormal voltage discrimination signal Ad is at the Low level until time t41. Therefore, the above-mentioned electrode positive polarity peak period Tp is set to the initial value of the electrode positive polarity peak period setting signal Tpr in FIG. Further, the electrode positive polarity peak current Ip is set to the initial value of the electrode positive polarity peak current setting signal Ipr in FIG.
時刻ｔ３～ｔ４の電極プラス極性ベース期間Ｔｂ中は、予め定めた電極プラス極性ベース電流Ｉｂが通電する。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗはアーク電圧値となる。上記の電極プラス極性ベース期間Ｔｂは、図２の電極プラス極性ベース期間設定信号Ｔbrの値に設定される。また、上記の電極プラス極性ベース電流Ｉｂは、図２の電極プラス極性ベース電流設定信号Ｉbrの値に設定される。 During the electrode positive polarity base period Tb from time t3 to t4, a predetermined electrode positive polarity base current Ib is energized. As shown in FIG. 6B, the welding voltage Vw is an arc voltage value. The above-mentioned electrode positive polarity base period Tb is set to the value of the electrode positive polarity base period setting signal Tbr in FIG. Further, the electrode positive polarity base current Ib is set to the value of the electrode positive polarity base current setting signal Ib in FIG.
時刻ｔ４において、電極プラス極性ＥＰから電極マイナス極性ＥＮへと切り換えられる。この切換時にもアーク切れを防止するために短時間だけ高電圧が印加される。時刻ｔ４～ｔ５の電極マイナス極性ベース期間Ｔbn中は、予め定めた電極マイナス極性ベース電流Ｉbnが通電する。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗはアーク電圧値となる。上記の電極マイナス極性ベース電流Ｉbnは、図２の電極マイナス極性ベース電流設定信号Ｉbnrの値に設定される。 At time t4, the electrode positive polarity EP is switched to the electrode negative polarity EN. Even during this switching, a high voltage is applied for a short time to prevent the arc from breaking. During the electrode negative polarity base period Tbn from time t4 to t5, a predetermined electrode negative polarity base current Ibn is energized. As shown in FIG. 6B, the welding voltage Vw is an arc voltage value. The above-mentioned electrode negative polarity base current Ibn is set to the value of the electrode negative polarity base current setting signal Ibnr in FIG.
時刻ｔ１～ｔ５を１周期として繰り返して溶接が行われる。溶接電圧Ｖｗの絶対値の平均値(図２の溶接電圧平滑信号Ｖav)はアーク長に比例する。したがって、溶接電圧Ｖｗの絶対値の平均値を検出し、この検出値が予め定めた電圧設定値（図２の電圧設定信号Ｖｒ）と等しくなるように周期（図２の周期信号Ｔｆ）を変調する電圧フィードバック制御を行うことによって、アーク長を適正値に維持することができる。１周期を形成する各機関の中で電極マイナス極性ベース期間Ｔｂ以外は所定値である。したがって、上記の電圧フィードバック制御（周期変調制御）は、電極マイナス極性ベース期間Ｔｂの時間長さを変化させていることになる。 Welding is performed repeatedly with times t1 to t5 as one cycle. The average value of the absolute values of the welding voltage Vw (welding voltage smoothing signal Vav in FIG. 2) is proportional to the arc length. Therefore, the average value of the absolute values of the welding voltage Vw is detected, and the period (periodic signal Tf in FIG. 2) is modulated so that this detected value becomes equal to the predetermined voltage setting value (voltage setting signal Vr in FIG. 2). By performing voltage feedback control, the arc length can be maintained at an appropriate value. It is a predetermined value except for the electrode negative polarity base period Tb in each engine forming one cycle. Therefore, the voltage feedback control (periodic modulation control) described above changes the time length of the electrode negative polarity base period Tb.
上述したように、複合溶接方法では、レーザの照射位置と溶接ワイヤの先端位置との距離が２ｍｍ程度と近接しているために、母材の歪みや、ワイヤ突き出し長さの変動等の外乱によって、レーザの照射と溶接ワイヤの先端部分とに干渉が発生しやすい。干渉が発生すると、溶接ワイヤはレーザ照射からの加熱によって溶融速度が大きくなる。特に、電極マイナス極性ENの期間は、電極プラス極性ＥＰの期間よりもレーザ照射からの加熱によって溶融速度が大きくなり、溶接ワイヤ先端の溶滴が過剰に成長してアーク長が長くなりやすい。したがって、時刻ｔ１～ｔ５の周期中にレーザ照射と溶接ワイヤとの干渉が発生すると、電極マイナス極性ベース期間Ｔbn中の時刻ｔ４１において、アーク長が長くなり、同図（Ｂ）に示すように、電極マイナス極性ベース電圧が上昇して、予め定めた基準電圧値を超過することになる。これに応動して、時刻ｔ４１において、同図（Ｃ）に示すように、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルに変化する。異常電圧判別信号Ａｄは、所定周期（例えば、１～３周期）の間Ｈｉｇｈレベルを維持する。また、異常電圧判別信号Ａｄは、電極マイナス極性ベース電圧が基準電圧値未満となった周期においてＬｏｗレベルに戻るようにしても良い。 As described above, in the composite welding method, since the distance between the laser irradiation position and the tip position of the welding wire is as close as about 2 mm, the base metal is distorted and the wire protrusion length fluctuates due to disturbances. , Laser irradiation and the tip of the welding wire are likely to interfere with each other. When interference occurs, the weld wire melts at an increased rate due to heating from laser irradiation. In particular, during the period of electrode negative polarity EN, the melting rate becomes higher due to heating from laser irradiation than during the period of electrode positive polarity EP, and the droplets at the tip of the welding wire grow excessively and the arc length tends to become longer. Therefore, if interference between the laser irradiation and the welding wire occurs during the period from time t1 to t5, the arc length becomes longer at time t41 during the electrode negative polarity base period Tbn, and as shown in FIG. The negative polarity base voltage of the electrode rises and exceeds a predetermined reference voltage value. In response to this, at time t41, as shown in FIG. 6C, the abnormal voltage discrimination signal Ad changes to the High level. The abnormal voltage discrimination signal Ad maintains a high level for a predetermined cycle (for example, 1 to 3 cycles). Further, the abnormal voltage discrimination signal Ad may return to the Low level in a cycle in which the electrode negative polarity base voltage becomes less than the reference voltage value.
時刻ｔ５～ｔ６の電極マイナス極性ピーク期間Ｔpnにおいて、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルである。このために、電極マイナス極性ピーク期間Ｔpnは、図２の電極マイナス極性ピーク期間設定信号Ｔpnrの減少値に設定される。また、電極マイナス極性ピーク電流Ｉpnは、図２の電極マイナス極性ピーク電流設定信号Ｉpnrの減少値に設定される。このように、電極マイナス極性ピーク期間Ｔpn及び電極マイナス極性ピーク電流Ｉpnを小さくすることによって、溶接ワイヤへの入熱を減少させて、溶融が促進されてアーク長がさらに長くなることを抑制することができる。この結果、アンダーフィルの発生を抑制して、健全な溶接ビードを形成することができる。同図（Ｂ）に示すように、この期間中の溶接電圧Ｖｗの値は、アーク長が長くなっているので、時刻ｔ１～ｔ２のときよりも大きくなっている。電極プラス極性ピーク期間Ｔpnの減少値及び電極マイナス極性ピーク電流Ｉpnの減少値は、アーク長が過大に長くなることを抑制することができる値に設定される。 In the electrode negative polarity peak period Tpn at time t5 to t6, the abnormal voltage discrimination signal Ad is the High level. Therefore, the electrode negative polarity peak period Tpn is set to the decrease value of the electrode negative polarity peak period setting signal Tpnr in FIG. Further, the electrode negative polarity peak current Ipn is set to a decrease value of the electrode negative polarity peak current setting signal Ipnr in FIG. In this way, by reducing the electrode negative polarity peak period Tpn and the electrode negative polarity peak current Ipn, the heat input to the welding wire is reduced, melting is promoted, and the arc length is further suppressed. Can be done. As a result, the occurrence of underfill can be suppressed and a sound weld bead can be formed. As shown in FIG. 3B, the value of the welding voltage Vw during this period is larger than that at times t1 to t2 because the arc length is long. The decrease value of the electrode positive polarity peak period Tpn and the decrease value of the electrode negative polarity peak current Ipn are set to values that can suppress the arc length from becoming excessively long.
時刻ｔ６～ｔ７の電極プラス極性ピーク期間Ｔｐにおいて、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルである。このために、電極プラス極性ピーク期間Ｔｐは、図２の電極プラス極性ピーク期間設定信号Ｔprの増加値に設定される。また、電極プラス極性ピーク電流Ｉｐは、図２の電極プラス極性ピーク電流設定信号Ｉprの増加値に設定される。このように、電極プラス極性ピーク期間Ｔｐ及び電極プラス極性ピーク電流Ｉｐを大きくすることによって、時刻ｔ５～ｔ６の期間中の溶接電流Ｉｗの減少を補償して、溶接電流Ｉｗの絶対値の平均値が小さくなることを抑制することができる。この結果、溶接ビードの外観及び溶け込み深さの均一性を維持することができる。 In the electrode plus polarity peak period Tp at time t6 to t7, the abnormal voltage discrimination signal Ad is the High level. Therefore, the electrode positive polarity peak period Tp is set to an increase value of the electrode positive polarity peak period setting signal Tpr in FIG. Further, the electrode positive polarity peak current Ip is set to an increase value of the electrode positive polarity peak current setting signal Ipr in FIG. By increasing the electrode positive polarity peak period Tp and the electrode positive polarity peak current Ip in this way, the decrease in the welding current Iw during the period from time t5 to t6 is compensated, and the average value of the absolute values of the welding current Iw is compensated. Can be suppressed from becoming smaller. As a result, the appearance of the weld bead and the uniformity of the penetration depth can be maintained.
ここで、時刻ｔ５～ｔ６の電極マイナス極性ピーク期間Ｔpn中の溶接電流Ｉｗの電流積分値が、時刻ｔ１～ｔ２の期間に比べて減少した値を減少積分値とする。また、時刻ｔ６～ｔ７の電極プラス極性ピーク期間Ｔｐ中の溶接電流Ｉｗの電流積分値が、時刻ｔ２～ｔ３の期間に比べて増加した値を増加積分値とする。そして、減少積分値と増加積分値とが等しくなるように、電極プラス極性ピーク期間Ｔｐの増加値及び電極プラス極性ピーク電流Ｉｐの増加値が設定されることが好ましい。このようにすると、溶接電流Ｉｗの絶対値の平均値を一定にすることができるので、溶接ビードの外観及び溶け込み深さの均一性をさらに良好にすることができる。 Here, the value at which the current integral value of the welding current Iw during the electrode negative polarity peak period Tpn at times t5 to t6 is reduced as compared with the period at times t1 to t2 is defined as the reduced integral value. Further, the value in which the current integral value of the welding current Iw during the electrode plus polarity peak period Tp at time t6 to t7 is increased as compared with the period from time t2 to t3 is defined as the increase integral value. Then, it is preferable that the increase value of the electrode plus polarity peak period Tp and the increase value of the electrode plus polarity peak current Ip are set so that the decrease integral value and the increase integral value become equal to each other. By doing so, the average value of the absolute values of the welding current Iw can be made constant, so that the appearance of the weld bead and the uniformity of the penetration depth can be further improved.
時刻ｔ７～ｔ８の電極プラス極性ベース期間Ｔｂ中は、時刻ｔ３～ｔ４と同様である。但し、干渉によってアーク長が長くなっているので、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは時刻ｔ３～ｔ４の期間よりも大きくなっている。 During the electrode plus polarity base period Tb at times t7 to t8, it is the same as at times t3 to t4. However, since the arc length is lengthened due to interference, the welding voltage Vw is larger than the period from time t3 to t4, as shown in FIG.
時刻ｔ８～ｔ９の電極マイナス極性ベース期間Ｔbn中は、時刻ｔ４～ｔ５と同様である。干渉によってアーク長が長くなっているので、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは基準電圧値を超過した状態となっている。 During the electrode negative polarity base period Tbn at times t8 to t9, it is the same as at times t4 to t5. Since the arc length becomes long due to the interference, the welding voltage Vw exceeds the reference voltage value as shown in FIG.
異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルのときに、電極マイナス極性ピーク期間Ｔpn又は電極マイナス極性ピーク電流Ｉpnの一方だけを小さくしても良い。同様に、異常電圧判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルのときに、電極プラス極性ピーク期間Ｔｐ又は電極プラス極性ピーク電流Ｉｐの一方だけを大きくしても良い。このようにしても、上記と同様の効果を奏する。 When the abnormal voltage discrimination signal Ad is at the High level, only one of the electrode negative polarity peak period Tpn or the electrode negative polarity peak current Ipn may be reduced. Similarly, when the abnormal voltage discrimination signal Ad is at the High level, only one of the electrode plus polarity peak period Tp or the electrode plus polarity peak current Ip may be increased. Even in this way, the same effect as described above is obtained.
以下に各パラメータの数値例を記載する。
Ｔpn（初期値） 立上り期間及び立下り期間＝０．５ms、ピーク期間＝１．５ms
Ｉpn（初期値）＝３５０Ａ
Ｔｐ（初期値 立上り期間及び立下り期間＝０．５ms、ピーク期間＝１．５ms
Ｉｐ（初期値）＝４５０Ａ
Ｉｂ＝５０Ａ、Ｉbn＝５０Ａ
Ｔpn（減少値） 立上り期間及び立下り期間＝０．５ms、ピーク期間＝１．０ms
Ｉpn（減少値）＝３００Ａ
Ｔｐ（増加値） 立上り期間及び立下り期間＝０．５ms、ピーク期間＝１．７５ms
Ｉｐ（増加値）＝５０５Ａ
基準電圧値＝６０Ｖ
Numerical examples of each parameter are described below.
Tpn (initial value) Rise period and fall period = 0.5ms, peak period = 1.5ms
Ipn (initial value) = 350A
Tp (initial value rise period and fall period = 0.5ms, peak period = 1.5ms
Ip (initial value) = 450A
Ib = 50A, Ibn = 50A
Tpn (decrease value) Rise period and fall period = 0.5 ms, peak period = 1.0 ms
Ipn (decrease value) = 300A
Tp (increase value) Rise period and fall period = 0.5ms, peak period = 1.75ms
Ip (increase value) = 505A
Reference voltage value = 60V
上述した実施の形態によれば、アーク溶接装置及びレーザ溶接装置を備えた複合溶接装置において、アーク溶接装置は、電極マイナス極性ベース期間中の電極マイナス極性ベース電圧が予め定めた基準電圧値以上になったことを判別すると、電極マイナス極性ピーク電流及び／又は電極マイナス極性ピーク期間を小さくする。これにより、電極マイナス極性ピーク期間中の溶接ワイヤへの入熱を減少させることができる。このために、溶融が促進されてアーク長がさらに長くなることを抑制することができるので、アンダーフィルの発生を抑制して、健全な溶接ビードを形成することができる。この結果、本実施の形態では、交流パルスアーク溶接とレーザ溶接とを併用して溶接する場合において、レーザ照射と溶接ワイヤの先端部分との干渉が発生しても、アンダーフィルの発生を抑制して良好な溶接品質を得ることができる According to the above-described embodiment, in the composite welding device including the arc welding device and the laser welding device, the arc welding device has the electrode negative polarity base voltage during the electrode negative polarity base period equal to or higher than a predetermined reference voltage value. When it is determined that the electrode has become negative, the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period is reduced. This makes it possible to reduce the heat input to the welding wire during the negative polarity peak period of the electrode. For this reason, it is possible to suppress the promotion of melting and further increase in the arc length, so that the occurrence of underfill can be suppressed and a sound weld bead can be formed. As a result, in the present embodiment, when the AC pulse arc welding and the laser welding are used in combination for welding, even if the laser irradiation interferes with the tip portion of the welding wire, the occurrence of underfill is suppressed. Good welding quality can be obtained.
さらに、本実施の形態によれば、アーク溶接装置は、電極マイナス極性ピーク電流及び／又は電極マイナス極性ピーク期間を小さくしたときは、電極プラス極性ピーク電流及び／又は電極プラス極性ピーク期間を大きくすることが好ましい。これにより、溶接電流の絶対値の平均値が小さくなることを抑制することができる。この結果、溶接ビードの外観及び溶け込み深さの均一性を維持することができる。 Further, according to the present embodiment, the arc welding apparatus increases the electrode positive polarity peak current and / or the electrode positive polarity peak period when the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period is decreased. Is preferable. As a result, it is possible to prevent the average value of the absolute values of the welding current from becoming small. As a result, the appearance of the weld bead and the uniformity of the penetration depth can be maintained.
さらに、本実施の形態によれば、アーク溶接装置は、電極マイナス極性ピーク電流及び／又は電極マイナス極性ピーク期間を小さくしたときは、溶接電流の絶対値の平均値が一定となるように、電極プラス極性ピーク電流及び／又は電極プラス極性ピーク期間を大きくすることが好ましい。このようにすると、溶接電流の絶対値の平均値を一定にすることができるので、溶接ビードの外観及び溶け込み深さの均一性をさらに良好にすることができる。 Further, according to the present embodiment, the arc welding apparatus has an electrode such that the average value of the absolute values of the welding current becomes constant when the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period is reduced. It is preferable to increase the positive polarity peak current and / or the positive polarity peak period of the electrode. By doing so, the average value of the absolute values of the welding current can be made constant, so that the appearance of the weld bead and the uniformity of the penetration depth can be further improved.
１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
４ 送給ロール
ＡＤ 異常電圧判別回路
Ａｄ 異常電圧判別信号
ＤＶ 駆動回路
ＥＩ 電流誤差増幅回路
Ｅｉ 電流誤差増幅信号
ＥＮ 電極マイナス極性
ＥＰ 電極プラス極性
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｅｖ 電圧誤差増幅信号
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
ＦＲ 送給速度設定回路
Ｆｒ 送給速度設定信号
Ｆｗ 送給速度
Ｉｂ 電極プラス極性ベース電流
Ｉbn 電極マイナス極性ベース電流
ＩＢＮＲ 電極マイナス極性ベース電流設定回路
Ｉbnr 電極マイナス極性ベース電流設定信号
ＩＢＲ 電極プラス極性ベース電流設定回路
Ｉbr 電極プラス極性ベース電流設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
ＩＮＴ インバータトランス
ＩＮＶ インバータ回路
Ｉｐ 電極プラス極性ピーク電流
Ｉpn 電極マイナス極性ピーク電流
ＩＰＮＲ 電極マイナス極性ピーク電流設定回路
Ｉpnr 電極マイナス極性ピーク電流設定信号
ＩＰＲ 電極プラス極性ピーク電流設定回路
Ｉpr 電極プラス極性ピーク電流設定信号
Ｉｒ 電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＬＦ 光ファイバー
ＬＨ 加工ヘッド
ＬＳ レーザ発振器
Ｌｗ レーザ光
Ｎｄ 電極マイナス極性駆動信号
ＮＴＲ 電極マイナス極性トランジスタ
Ｐｄ 電極プラス極性駆動信号
ＰＴＲ 電極プラス極性トランジスタ
ＳＷ 切換回路
Ｔｂ 電極プラス極性ベース期間
Ｔbn 電極マイナス極性ベース期間
ＴＢＲ 電極プラス極性ベース期間設定回路
Ｔbr 電極プラス極性ベース期間設定信号
Ｔｆ 周期信号
ＴＭ タイマ回路
Ｔｍ タイマ信号
Ｔｐ 電極プラス極性ピーク期間
Ｔpn 電極マイナス極性ピーク期間
ＴＰＮＲ 電極マイナス極性ピーク期間設定回路
Ｔpnr 電極マイナス極性ピーク期間設定信号
ＴＰＲ 電極プラス極性ピーク期間設定回路
Ｔpr 電極プラス極性ピーク期間設定信号
ＶＡＶ 電圧平滑回路
Ｖav 溶接電圧平滑信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
ＶＦ 電圧フィードバック制御回路
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
ＷＦ 送給機
ＷＬ リアクトル
ＷＴ 溶接トーチ
1 Welding wire 2 Base material 3 Arc 4 Feed roll AD Abnormal voltage discrimination circuit Ad Abnormal voltage discrimination signal DV Drive circuit EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EN Electrode negative polarity EP Electrode positive polarity EV Voltage error amplification circuit Ev Voltage Error amplification signal FC Feeding control circuit Ff Feeding control signal FR Feeding speed setting circuit F Feeding speed setting signal Fw Feeding speed Ib Electrode positive polarity base current Ibn Electrode negative polarity base current IBNR Electrode negative polarity base current setting circuit Ibnr Electrode negative polarity base current setting signal IBR Electrode positive polarity base current setting circuit Ibr Electrode positive polarity base current setting signal ID Current detection circuit Id Current detection signal INT Inverter transformer INV Inverter circuit Ip Electrode positive polarity peak current Ipn Electrode negative polarity peak current IPNR Electrode negative polarity peak current setting circuit Ipnr Electrode negative polarity peak current setting signal IPR Electrode positive polarity peak current setting circuit Ipr Electrode positive polarity peak current setting signal Ir Current setting signal Iw Welding current LF Optical fiber LH Processing head LS Laser oscillator Lw Laser light Nd Electrode negative polarity drive signal NTR Electrode negative polarity drive signal Pd Electrode positive polarity drive signal PTR Electrode positive polarity transistor SW switching circuit Tb Electrode positive polarity base period Tbn Electrode negative polarity base period TBR Electrode positive polarity base period Setting circuit Tbr Electrode positive polarity base period Setting signal Tf Periodic signal TM Timer circuit Tm Timer signal Tp Electrode positive polarity peak period Tpn Electrode negative polarity peak period TPNR Electrode negative polarity peak period Setting circuit Tpnr Electrode Negative polarity peak period Setting signal TPR electrode Plus polarity peak period Setting circuit Tpr Electrode plus Polarity peak period setting signal VAV Voltage smoothing circuit Vav Welding voltage smoothing signal VD Voltage detection circuit Vd Voltage detection signal VF Voltage feedback control circuit VR Voltage setting circuit Vr Voltage setting signal Vw Welding voltage WF Feeder WL Reactor WT Welding torch
Claims (3)
前記アーク溶接の溶接部にレーザを照射するレーザ溶接装置と、を備えた複合溶接装置において、
前記アーク溶接装置は、前記電極マイナス極性ベース期間中の電極マイナス極性ベース電圧が予め定めた基準電圧値以上になったことを判別すると、前記電極マイナス極性ピーク電流及び／又は前記電極マイナス極性ピーク期間を小さくする、
ことを特徴とする複合溶接装置。 Welding wire is fed, and the electrode negative polar peak current is energized during the electrode negative polar peak period, then the electrode positive polar peak current is energized during the electrode positive polar peak period, and then the electrode positive polar peak current is energized, and then during the electrode positive polar base period. An arc welding device that energizes the electrode positive polarity base current, then energizes the electrode negative polarity base current during the electrode negative polarity base period, and repeats the energization of these welding currents as one cycle to perform AC arc welding.
In a composite welding apparatus provided with a laser welding apparatus that irradiates a welded portion of the arc weld with a laser.
When the arc welding device determines that the electrode negative polarity base voltage during the electrode negative polarity base period becomes equal to or higher than a predetermined reference voltage value, the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period To make it smaller
A compound welding device characterized by that.
ことを特徴とする請求項１に記載の複合溶接装置。 The arc welding apparatus increases the electrode positive polarity peak current and / or the electrode positive polarity peak period when the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period is decreased.
The composite welding apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載の複合溶接装置。 The arc welding apparatus has the electrode positive polarity peak current and / or the electrode positive polarity peak current and / or the electrode positive polarity peak current so that the average value of the absolute values of the welding current becomes constant when the electrode negative polarity peak current and / or the electrode negative polarity peak period is reduced. / Or increase the positive polarity peak period of the electrode,
The composite welding apparatus according to claim 1.
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