JP2024027931A - Feed control method for pulsed arc welding - Google Patents

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智也 浅山
利昭 中俣
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Abstract

【課題】消耗電極式パルスアーク溶接において、種々の溶接条件に対応して、1パルス周期1溶滴移行状態を確実に実現すること。【解決手段】溶接ワイヤを送給し、ピーク期間Tp中のピーク電流Ip及びベース期間Tb中のベース電流Ibの通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接の送給制御方法において、ベース期間Tbの時刻t2~t21の期間中は、溶接ワイヤの送給速度Fwを正逆送給する。送給速度Fwは、正逆送給の平均値とピーク期間Tp中の正送給とが同一値になるように制御される。【選択図】 図2An object of the present invention is to reliably realize one droplet transfer state for one pulse period in consumable electrode type pulsed arc welding in response to various welding conditions. A feed control method for pulsed arc welding in which a welding wire is fed and welding is performed by repeating energization of a peak current Ip during a peak period Tp and a base current Ib during a base period Tb as one pulse period. During the period t2 to t21 of the period Tb, the welding wire is fed at a forward and reverse feeding speed Fw. The feeding speed Fw is controlled so that the average value of the forward and reverse feeding and the normal feeding during the peak period Tp are the same value. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、消耗電極パルスアーク溶接の送給制御方法に関するものである。 The present invention relates to a feed control method for consumable electrode pulse arc welding.

消耗電極パルスアーク溶接では、溶接ワイヤを一定速度で送給し、ピーク電流及びピーク電圧を出力するピーク期間と、ベース電流及びベース電圧を出力するベース期間とを1パルス周期として繰り返して溶接が行われる。ピーク電流は臨界電流値以上となる500A程度の大電流値に設定され、溶接ワイヤを溶融して溶滴の形成及び移行が行われる。ベース電流は臨界電流値未満となる50A程度に設定され、溶接ワイヤはほとんど溶融しない。溶接電流値が臨界電流値以上になると、溶滴の移行携帯がスプレー移行状態となる。パルスアーク溶接では、1回のピーク電流の通電によって1つの溶滴を移行させる1パルス周期1溶滴移行の状態を維持することが、スパッタの発生の少ない高品質の溶接ビードを得るために重要である。 In consumable electrode pulse arc welding, a welding wire is fed at a constant speed, and welding is performed by repeating a peak period in which a peak current and peak voltage are output and a base period in which a base current and voltage are output as one pulse period. be exposed. The peak current is set to a large current value of about 500 A, which is higher than the critical current value, and the welding wire is melted to form and transfer droplets. The base current is set to about 50 A, which is less than the critical current value, and the welding wire hardly melts. When the welding current value exceeds the critical current value, the droplet transfer cell enters the spray transfer state. In pulsed arc welding, it is important to maintain a state of one droplet transfer per pulse cycle, in which one droplet is transferred by applying a single peak current, in order to obtain a high-quality weld bead with less spatter. It is.

上述した1パルス周期1溶滴移行状態にするためには、溶接ワイヤの直径、母材の材質、シールドガスの種類、平均溶接電流値等の種々の溶接条件において、ピーク電流値及びピーク期間等のパルス波形パラメータを適正値に設定する必要がある。特許文献1の発明では、溶接ワイヤと母材との短絡が所望タイミングで発生するようにパルス波形パラメータを自動設定している。短絡が所望タイミングで発生する状態は、短絡に伴って溶滴が移行していることを示しており、1パルス周期1溶滴移行状態になっている。 In order to achieve the above-mentioned one pulse period one droplet transfer state, the peak current value, peak period, etc. must be adjusted under various welding conditions such as the diameter of the welding wire, the material of the base metal, the type of shielding gas, the average welding current value, etc. It is necessary to set the pulse waveform parameters to appropriate values. In the invention of Patent Document 1, pulse waveform parameters are automatically set so that a short circuit between the welding wire and the base metal occurs at a desired timing. A state in which a short circuit occurs at a desired timing indicates that the droplet is moving due to the short circuit, and is in a state where one droplet moves in one pulse period.

特開2014-226677号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-226677

従来技術を使用してパルス波形パラメータを適正化しても、溶滴の形成状態には一定のばらつきがあるために、パルス周期中に溶滴が移行しない状態が発生する。特に、溶接ワイヤの材質がアルミニウムである場合には、溶滴が長く伸びた状態となり、パルス周期中に溶滴が移行しない状態が発生しやすい。 Even if the pulse waveform parameters are optimized using conventional techniques, there are certain variations in the droplet formation, so that a situation occurs where the droplet does not migrate during the pulse period. In particular, when the material of the welding wire is aluminum, the droplets become elongated, and a situation where the droplets do not migrate during the pulse period is likely to occur.

そこで、本発明では、種々の溶接条件において、1パルス周期1溶滴移行状態を確実に実現することができ、高品質な溶接が可能となるパルスアーク溶接の送給制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a feed control method for pulsed arc welding that can reliably achieve one droplet transfer state in one pulse cycle under various welding conditions, and that enables high-quality welding. purpose.

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、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接の送給制御方法において、
前記ベース期間の一部期間又は全期間中は溶接ワイヤを正逆送給する、
ことを特徴とするパルスアーク溶接の送給制御方法である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1:
In a feeding control method for pulsed arc welding in which welding is performed by feeding a welding wire and repeating energization of a peak current during a peak period and a base current during a base period as one pulse period,
feeding the welding wire forward and backward during part or all of the base period;
This is a feed control method for pulsed arc welding characterized by the following.

請求項2の発明は、
前記正逆送給の正送給及び逆送給の振幅は、前記ピーク期間中の正送給の値よりも大である。
ことを特徴とする請求項1に記載のパルスアーク溶接の送給制御方法である。
The invention of claim 2 is:
The amplitude of the forward and reverse feeds of the forward and reverse feeds is greater than the value of the forward feed during the peak period.
2. A feed control method for pulsed arc welding according to claim 1.

請求項3の発明は、
前記正逆送給は、逆送給から開始する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパルスアーク溶接の送給制御方法である。
The invention of claim 3 is:
The forward and reverse feeding starts from reverse feeding,
3. A feed control method for pulsed arc welding according to claim 1 or 2, characterized in that:

請求項4の発明は、
前記正逆送給の平均値を、前記ピーク期間中の正送給の値と同一値にする、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパルスアーク溶接の送給制御方法である。
The invention of claim 4 is:
setting the average value of the forward and reverse feeding to the same value as the value of the forward feeding during the peak period;
3. A feed control method for pulsed arc welding according to claim 1 or 2, characterized in that:

本発明によれば、種々の溶接条件において、1パルス周期1溶滴移行状態を確実に実現することができ、高品質な溶接が可能となる。 According to the present invention, under various welding conditions, it is possible to reliably realize one droplet transfer state in one pulse period, and high-quality welding is possible.

本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接の送給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。1 is a block diagram of a welding power source for carrying out a pulsed arc welding feed control method according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接の送給制御方法を示す図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。2 is a timing chart of each signal in the welding power source of FIG. 1 illustrating a feed control method for pulsed arc welding according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接の送給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。 FIG. 1 is a block diagram of a welding power source for carrying out a pulsed arc welding feed control method according to an embodiment of the present invention. Each block will be explained below with reference to the same figure.

電源主回路MCは、3相200V等の商用電源(図示は省略)を入力として、後述する電流誤差増幅信号Eiに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、溶接に適した出力電圧を出力する。 The main power supply circuit MC receives a commercial power supply (not shown) such as a three-phase 200V power supply, performs output control such as inverter control according to a current error amplification signal Ei to be described later, and outputs an output voltage suitable for welding.

リアクトルWLは、電源主回路MCの出力を平滑する。 Reactor WL smoothes the output of power supply main circuit MC.

送給モータWMは、後述する送給制御信号Fcを入力として、溶接ワイヤ1を送給速度Fwで送給する。溶接ワイヤ1は、ベース期間の一部期間又は全期間中は正逆送給され、それ以外の期間中は正送給される。送給モータWMには、過渡特性の良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 a feed control signal Fc, which will be described later, as an input and feeds the welding wire 1 at a feed speed Fw. The welding wire 1 is fed forward and backward during part or all of the base period, and is fed forward during the other periods. A motor with good transient characteristics is used as the feed motor WM. In order to speed up the rate of change in the feed speed Fw of the welding wire 1 and the reversal of the feed direction, the feed motor WM may be installed near the tip of the welding torch 4. Further, two feeding motors WM may be used to form a push-pull feeding system.

溶接ワイヤ1は、上記のワイヤ送給モータ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内を通って送給され、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が印加し、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(図示は省略)が噴出してアーク3を大気から遮蔽する。母材2の材質は、鉄鋼、アルミニウム等である。シールドガスは、炭酸ガスとアルゴンガスとの混合ガス、アルゴンガス等である。 The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by rotation of the feed roll 5 coupled to the wire feed motor WM, and an arc 3 is generated between the welding wire 1 and the base metal 2. A welding voltage Vw is applied between a power supply tip (not shown) in the welding torch 4 and the base metal 2, and a welding current Iw is applied. Shielding gas (not shown) is ejected from the tip of the welding torch 4 to shield the arc 3 from the atmosphere. The material of the base material 2 is steel, aluminum, etc. The shielding gas is a mixed gas of carbon dioxide gas and argon gas, argon gas, or the like.

電圧検出回路VDは、上記の溶接電圧Vwを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。電圧平均化回路VAVは、上記の電圧検出信号Vdを平均化して、電圧平均信号Vavを出力する。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。 Voltage detection circuit VD detects the above-mentioned welding voltage Vw and outputs voltage detection signal Vd. The voltage averaging circuit VAV averages the voltage detection signal Vd described above and outputs a voltage average signal Vav. The voltage setting circuit VR outputs a predetermined voltage setting signal Vr.

電圧誤差増幅回路EVは、上記の電圧設定信号Vrと上記の電圧平均信号Vavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。 The voltage error amplification circuit EV amplifies the error between the voltage setting signal Vr and the voltage average signal Vav, and outputs a voltage error amplification signal Ev.

V/FコンバータVFは、上記の電圧誤差増幅信号Evに応じた周期ごとに短時間Highレベルとなるパルス周期信号Tfを出力する。このパルス周期信号Tfは、ピーク期間とベース期間とを1周期とする周期を決定する信号である。 The V/F converter VF outputs a pulse periodic signal Tf that is at a high level for a short time every period corresponding to the voltage error amplification signal Ev. This pulse period signal Tf is a signal that determines a period in which the peak period and the base period are one period.

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

ピーク電流設定回路IPRは、予め定めたピーク電流設定信号Iprを出力する。ピーク電流設定信号Iprは、溶接ワイヤの直径、材質、送給速度等に応じて、400~600A程度に設定される。ピーク期間設定回路TPRは、予め定めたピーク期間設定信号Tprを出力する。ピーク電流設定信号Ipr及びピーク期間設定信号Tprは、溶接条件に応じて1パルス周期1溶滴移行状態になるように設定される。 The peak current setting circuit IPR outputs a predetermined peak current setting signal Ipr. The peak current setting signal Ipr is set to about 400 to 600 A depending on the diameter, material, feeding speed, etc. of the welding wire. The peak period setting circuit TPR outputs a predetermined peak period setting signal Tpr. The peak current setting signal Ipr and the peak period setting signal Tpr are set in accordance with the welding conditions so that one pulse period causes one droplet transfer state.

ピーク期間タイマ回路TTPは、上記のパルス周期信号Tf及び上記のピーク期間設定信号Tprを入力として、パルス周期信号Tfが短時間Highレベルになるごとにピーク期間設定信号Tprによって定まるピーク期間Tp中はHighレベルとなり、その後はLowレベルとなるピーク期間信号Ttpを出力する。したがって、このピーク期間信号Ttpは、ピーク期間Tp中はHighレベルとなり、ベース期間Tb中はLowレベルとなる信号である。 The peak period timer circuit TTP receives the above-mentioned pulse period signal Tf and the above-mentioned peak period setting signal Tpr as input, and operates during the peak period Tp determined by the peak period setting signal Tpr every time the pulse period signal Tf becomes High level for a short time. It outputs a peak period signal Ttp which becomes High level and then becomes Low level. Therefore, this peak period signal Ttp is a signal that is at a high level during the peak period Tp and is at a low level during the base period Tb.

電流設定回路IRは、上記のベース電流設定信号Ibr、上記のピーク電流設定信号Ipr及び上記のピーク期間信号Ttpを入力として、ピーク期間信号TtpがHighレベルのときはピーク電流設定信号Iprを電流設定信号Irとして出力し、ピーク期間信号TtpがLowレベルのときはベース電流設定信号Ibrを電流設定信号Irとして出力する。 The current setting circuit IR inputs the base current setting signal Ibr, the peak current setting signal Ipr, and the peak period signal Ttp, and sets the peak current setting signal Ipr as the current when the peak period signal Ttp is at a high level. When the peak period signal Ttp is at a low level, the base current setting signal Ibr is output as the current setting signal Ir.

電流検出回路IDは、上記の溶接電流Iwを検出して、電流検出信号Idを出力する。電流誤差増幅回路EIは、上記の電流設定信号Irと上記の電流検出信号Idとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。 The current detection circuit ID detects the above-mentioned welding current Iw and outputs a current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies the error between the current setting signal Ir and the current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei.

送給速度設定回路FRは、正逆送給期間以外の正送給の送給速度を設定するための予め定めた送給速度設定信号frを出力する。 The feed rate setting circuit FR outputs a predetermined feed rate setting signal fr for setting the feed rate for forward feeding other than the forward and reverse feeding periods.

振幅設定回路ARは、予め定めた振幅設定信号Arを出力する。周期設定回路SRは、予め定めた周期設定信号Srを出力する。 The amplitude setting circuit AR outputs a predetermined amplitude setting signal Ar. The period setting circuit SR outputs a predetermined period setting signal Sr.

正逆送給期間タイマ回路TFRは、上記のピーク期間信号Ttpを入力として、ピーク期間信号TtpがLowレベルに変化した時点から所定期間の間又はLowレベルの全期間の間はHighレベルとなる正逆送給期間信号Tfrを出力する。したがって、正逆送給期間信号Tfrは、ベース期間の開始時点から所定期間の間又はベース期間の全期間の間Highレベルとなる信号である。 The forward/reverse feeding period timer circuit TFR receives the above-mentioned peak period signal Ttp as an input, and maintains a positive level that is at a high level for a predetermined period from the time when the peak period signal Ttp changes to a low level or during the entire period of the low level. A reverse feed period signal Tfr is output. Therefore, the forward/reverse feed period signal Tfr is a signal that remains at High level for a predetermined period from the start of the base period or for the entire period of the base period.

送給速度制御設定回路FCRは、上記の正逆送給期間信号Tfr、上記の送給速度設定信号Fr、上記の振幅設定信号Ar及び上記の周期設定信号Srを入力として、以下の処理を行い、送給速度制御設定信号Fcrを出力する。
1)正逆送給期間信号TfrがLowレベルのときは送給速度設定信号Frを送給速度制御設定信号Fcrとして出力する。これにより、正逆送給期間以外の期間中は正送給される。
2)正逆送給期間信号TfrがHighレベルのときは、振幅設定信号Arの振幅及び周期設定信号Srの周期で0を中心として正負に振動する波形を、送給速度設定信号Frの値だけ正側にシフトさせた振動波形を送給速度制御設定信号Fcrとして出力する。振動波形は、正弦波、三角波、台形波、矩形波等である。これにより、正逆送給期間中は、溶接ワイヤ1は正逆送給されることになる。
The feed speed control setting circuit FCR receives the above forward/reverse feed period signal Tfr, the above feed speed setting signal Fr, the above amplitude setting signal Ar, and the above period setting signal Sr, and performs the following processing. , outputs a feed rate control setting signal Fcr.
1) When the forward/reverse feed period signal Tfr is at a low level, the feed rate setting signal Fr is output as the feed rate control setting signal Fcr. As a result, forward feeding is performed during periods other than the forward and reverse feeding periods.
2) When the forward and reverse feeding period signal Tfr is at High level, the waveform that oscillates in positive and negative directions around 0 with the amplitude of the amplitude setting signal Ar and the period of the period setting signal Sr is changed by the value of the feeding speed setting signal Fr. The vibration waveform shifted to the positive side is output as the feed speed control setting signal Fcr. The vibration waveform may be a sine wave, a triangular wave, a trapezoidal wave, a rectangular wave, or the like. Thereby, the welding wire 1 is fed forward and backward during the forward and reverse feeding period.

送給制御回路FCは、上記の送給速度制御設定信号Fcrを入力として、この値に相当する送給速度Fwで溶接ワイヤ1を送給するための送給制御信号Fcを上記の送給モータWMに出力する。 The feed control circuit FC inputs the above feed speed control setting signal Fcr and sends a feed control signal Fc to the above feed motor for feeding the welding wire 1 at a feed speed Fw corresponding to this value. Output to WM.

図2は、本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接の送給制御方法を示す図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)は正逆送給期間信号Tfrの時間変化を示し、同図(D)は送給速度Fw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 source of FIG. 1, showing a feed control method for pulsed arc welding according to an embodiment of the present invention. The same figure (A) shows the time change of the welding current Iw, the same figure (B) shows the time change of the welding voltage Vw, the same figure (C) shows the time change of the forward and reverse feeding period signal Tfr, and the same figure (C) shows the time change of the forward and reverse feeding period signal Tfr. Figure (D) shows the change in feeding speed Fw over time. The operation of each signal will be explained below with reference to the same figure.

同図において、時刻t1~t3の期間が1パルス周期をしめす。時刻t1~t2の期間がピーク期間Tpとなり、時刻t2~t3の期間がベース期間Tbとなる。 In the figure, the period from time t1 to t3 represents one pulse period. The period from time t1 to t2 is the peak period Tp, and the period from time t2 to t3 is the base period Tb.

時刻t1~t2の予め定めたピーク期間Tp中は、同図(A)に示すように、予め定めたピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、アーク長に比例したピーク電圧が印加する。ピーク電流Ipは、図1のピーク電流設定信号Iprによって設定される。ピーク期間Tp中に、溶接ワイヤの先端が溶融されて、溶滴が形成され、ピーク期間Tpの終了後のベース期間Tb中に溶滴は溶融池へと移行する(1パルス周期1溶滴移行状態)。ピーク期間Tp及びピーク電流Ipは、この1パルス周期1溶滴移行状態になるように設定される。ピーク電流Ipに対して、所定の立上り期間及び立下り期間を設ける場合もある。例えば、ピーク電流Ipは500A程度に設定され、ピーク期間Tpは1.7ms程度に設定される。同図(C)に示すように、正逆送給期間信号Tfrは、Lowレベルのままである。同図(D)に示すように、送給速度Fwは、図1の送給速度設定信号Frの値となり、溶接ワイヤは一定の速度で正送給される。 During a predetermined peak period Tp from time t1 to t2, a predetermined peak current Ip is applied as shown in the figure (A), and as shown in the figure (B), the peak current Ip is proportional to the arc length. Voltage is applied. The peak current Ip is set by the peak current setting signal Ipr shown in FIG. During the peak period Tp, the tip of the welding wire is melted and a droplet is formed, and during the base period Tb after the end of the peak period Tp, the droplet transfers to a molten pool (one pulse period, one droplet transfer). situation). The peak period Tp and the peak current Ip are set so that one droplet transfer state occurs in one pulse period. A predetermined rise period and fall period may be provided for the peak current Ip. For example, the peak current Ip is set to about 500 A, and the peak period Tp is set to about 1.7 ms. As shown in FIG. 3C, the forward/reverse feeding period signal Tfr remains at the Low level. As shown in FIG. 1D, the feeding speed Fw becomes the value of the feeding speed setting signal Fr in FIG. 1, and the welding wire is fed forward at a constant speed.

時刻t2~t3の期間がベース期間Tbとなる。時刻t1~t3が1パルス周期となる。パルス周期(パルス周波数)は、溶接電圧Vwの平均値が図1の電圧設定信号Vrの値と等しくなるようにフィードバック制御(周波数変調制御)される。これにより、アーク長の平均値が適正値に維持される。 The period from time t2 to t3 is the base period Tb. Time t1 to t3 constitutes one pulse period. The pulse period (pulse frequency) is feedback-controlled (frequency modulation control) so that the average value of the welding voltage Vw becomes equal to the value of the voltage setting signal Vr in FIG. 1. Thereby, the average value of the arc length is maintained at an appropriate value.

ベース期間Tb中は、同図(A)に示すように、予め定めたベース電流Ibが通電し、同図(B)に示すように、アーク長に比例したベース電圧が印加する。ベース電流Ibは、図1のベース電流設定信号Ibrによって設定される。ベース電流Ibは、溶接ワイヤがほとんど溶融しない程度の小電流値に設定される。例えば、ベース電流Ibは50A程度に設定される。 During the base period Tb, as shown in the figure (A), a predetermined base current Ib is applied, and as shown in the figure (B), a base voltage proportional to the arc length is applied. Base current Ib is set by base current setting signal Ibr shown in FIG. The base current Ib is set to a small current value that hardly melts the welding wire. For example, the base current Ib is set to about 50A.

ベース期間Tbが開始してから所定期間が経過するまでの時刻t2~t21の期間中は、同図(C)に示すように、正逆送給期間信号TfrはHighレベルとなり、正逆送給期間となる。これに応動して、同図(D)に示すように、送給速度Fwは、図1の振幅設定信号Arの振幅及び図1の周期設定信号Srの周期で0を中心として政府に振動する波形を、図1の送給速度設定信号Frの値だけ正側にシフトさせた振動波形となる。このために、正逆送給期間中の送給速度Fwの平均値は、図1の送給速度設定信号Frの値となり、ピーク期間Tpと同一の値となる。したがって、送給速度Fwの平均値は、溶接の全期間中一定値となる。ここで、上記の正側のシフト量を変更することで、送給速度Fwの平均値をピーク期間Tpとは異なる値に設定することもできる。溶接ワイヤの先端を振動させるために、正送給及び逆送給の振幅は、送給速度設定信号Frの値よりも大である。さらに、正逆送給期間は、逆送給から開始する。送給速度設定信号Frの値は3~10m/min程度に設定される。正送給と逆送給の振幅を合わせた振幅設定信号Arの値は60~120m/min程度に設定される。周期設定信号Srの値は1~4ms程度に設定される。同図では、振動波形は、台形波として表示しているが、正弦波、三角波、矩形波等であっても良い。上記の正逆送給期間を時刻t2~t3のベース期間Tbの全期間としても良い。 During the period from time t2 to time t21 from the start of the base period Tb until the elapse of a predetermined period, the forward/reverse feed period signal Tfr becomes High level, as shown in FIG. period. In response to this, as shown in FIG. 1D, the feed rate Fw oscillates around 0 with the amplitude of the amplitude setting signal Ar in FIG. 1 and the period of the period setting signal Sr in FIG. The vibration waveform is obtained by shifting the waveform to the positive side by the value of the feed rate setting signal Fr shown in FIG. Therefore, the average value of the feed rate Fw during the forward and reverse feed period becomes the value of the feed rate setting signal Fr in FIG. 1, which is the same value as the peak period Tp. Therefore, the average value of the feed rate Fw remains constant during the entire welding period. Here, by changing the positive shift amount described above, the average value of the feeding speed Fw can be set to a value different from the peak period Tp. In order to vibrate the tip of the welding wire, the amplitudes of the forward feed and reverse feed are larger than the value of the feed speed setting signal Fr. Further, the forward and reverse feeding period starts from the reverse feeding. The value of the feed speed setting signal Fr is set to about 3 to 10 m/min. The value of the amplitude setting signal Ar, which is the sum of the amplitudes of normal feeding and reverse feeding, is set to about 60 to 120 m/min. The value of the period setting signal Sr is set to about 1 to 4 ms. Although the vibration waveform is shown as a trapezoidal wave in the figure, it may be a sine wave, a triangular wave, a rectangular wave, or the like. The above forward and reverse feeding period may be the entire period of the base period Tb from time t2 to t3.

時刻t21~t3の期間中は、同図(C)に示すように、正逆送給期間信号TfrはLowレベルとなる。これに応動して、同図(D)に示すように、送給速度Fwは再び図1の送給速度設定信号Frの値となり、溶接ワイヤは一定速度で正送給される。 During the period from time t21 to time t3, the forward/reverse feeding period signal Tfr is at a low level, as shown in FIG. In response to this, as shown in the figure (D), the feeding speed Fw becomes the value of the feeding speed setting signal Fr shown in FIG. 1 again, and the welding wire is fed forward at a constant speed.

以下、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、ベース期間の一部期間又は全期間中は溶接ワイヤを正逆送給する。ベース期間中に溶接ワイヤを正逆送給すると、溶接ワイヤの先端に形成されている溶滴が上下方向に振動することになる。このために、溶滴を振動によって離脱させて、溶融池へと確実に移行させることができる。さらに、溶接ワイヤと母材とが短絡しない状態で溶滴を移行させることができるので、スパッタ発生を削減することができる。この結果、本実施の形態では、種々の溶接条件において、1パルス周期1溶滴移行状態を確実に実現することができ、高品質な溶接が可能となる。
The effects of this embodiment will be explained below.
According to this embodiment, the welding wire is fed forward and backward during part or all of the base period. If the welding wire is fed forward and backward during the base period, the droplet formed at the tip of the welding wire will vibrate in the vertical direction. For this reason, the droplets can be separated by vibration and reliably transferred to the molten pool. Furthermore, since the droplets can be transferred without shorting between the welding wire and the base metal, it is possible to reduce the occurrence of spatter. As a result, in the present embodiment, under various welding conditions, it is possible to reliably achieve one droplet transfer state for one pulse period, and high-quality welding is possible.

さらに好ましくは、本実施の形態によれば、正逆送給の正送給及び逆送給の振幅は、ピーク期間中の正送給の値よりも大である。このようにすると、溶滴の振動幅を大きくすることができるので、溶滴の離脱をより確実にすることができる。 More preferably, according to this embodiment, the amplitudes of the forward and reverse feeds are larger than the value of the forward feed during the peak period. In this way, the vibration amplitude of the droplet can be increased, so that the droplet can be separated more reliably.

さらに好ましくは、本実施の形態によれば、正逆送給は、逆送給から開始する。このようにすると、溶滴は上方向の振動から開始するので、溶接ワイヤと母材との短絡をより確実に抑制することができ、スパッタ発生をさらに削減することができる。 More preferably, according to the present embodiment, forward and reverse feeding starts from reverse feeding. In this case, since the droplets start vibrating upward, short circuits between the welding wire and the base metal can be more reliably suppressed, and spatter generation can be further reduced.

さらに好ましくは、本実施の形態によれば、正逆送給の平均値を、ピーク期間中の正送給の値と同一値にする。このようにすると、送給速度の平均値が溶接の全期間中一定となるので、ビード外観が均一になり、溶接品質が向上する。 More preferably, according to this embodiment, the average value of the forward and reverse feeds is set to the same value as the value of the forward feeds during the peak period. In this way, the average value of the feed rate remains constant during the entire welding period, resulting in a uniform bead appearance and improved welding quality.

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
AR 振幅設定回路
Ar 振幅設定信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
EV 電圧誤差増幅回路
Ev 電圧誤差増幅信号
FC 送給制御回路
Fc 送給制御信号
FCR 送給速度制御設定回路
Fcr 送給速度制御設定信号
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
Ip ピーク電流
IPR ピーク電流設定回路
Ipr ピーク電流設定信号
IR 電流設定回路
Ir 電流設定信号
Iw 溶接電流
MC 電源主回路
SR 周期設定回路
Sr 周期設定信号
Tb ベース期間
Tf パルス周期信号
TFR 正逆送給期間タイマ回路
Tfr 正逆送給期間信号
Tp ピーク期間
TPR ピーク期間設定回路
Tpr ピーク期間設定信号
TTP ピーク期間タイマ回路
Ttp ピーク期間信号
VAV 電圧平均化回路
Vav 電圧平均信号
Vb ベース電圧
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VF V/Fコンバータ
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
Vw 溶接電圧
WL リアクトル
WM 送給モータ
1 Welding wire 2 Base metal 3 Arc 4 Welding torch 5 Feed roll AR Amplitude setting circuit Ar Amplitude setting signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EV Voltage error amplification circuit Ev Voltage error amplification signal FC Feed control circuit Fc Feed Feeding control signal FCR Feeding speed control setting circuit Fcr Feeding speed control setting signal FR Feeding speed setting circuit Fr Feeding speed setting signal Ib Base current IBR Base current setting circuit Ibr Base current setting signal ID Current detection circuit Id Current detection signal Ip Peak current IPR Peak current setting circuit Ipr Peak current setting signal IR Current setting circuit Ir Current setting signal Iw Welding current MC Power supply main circuit SR Period setting circuit Sr Period setting signal Tb Base period Tf Pulse period signal TFR Forward and reverse feeding period timer Circuit Tfr Forward/reverse feed period signal Tp Peak period TPR Peak period setting circuit Tpr Peak period setting signal TTP Peak period timer circuit Ttp Peak period signal VAV Voltage averaging circuit Vav Voltage averaging signal Vb Base voltage VD Voltage detection circuit Vd Voltage detection signal VF V/F converter VR Voltage setting circuit Vr Voltage setting signal Vw Welding voltage WL Reactor WM Feed motor

Claims (4)

溶接ワイヤを送給し、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接の送給制御方法において、
前記ベース期間の一部期間又は全期間中は溶接ワイヤを正逆送給する、
ことを特徴とするパルスアーク溶接の送給制御方法。
In a feeding control method for pulsed arc welding in which welding is performed by feeding a welding wire and repeating energization of a peak current during a peak period and a base current during a base period as one pulse period,
feeding the welding wire forward and backward during part or all of the base period;
A feed control method for pulsed arc welding, characterized in that:
前記正逆送給の正送給及び逆送給の振幅は、前記ピーク期間中の正送給の値よりも大である。
ことを特徴とする請求項1に記載のパルスアーク溶接の送給制御方法。
The amplitude of the forward and reverse feeds of the forward and reverse feeds is greater than the value of the forward feed during the peak period.
The feed control method for pulsed arc welding according to claim 1, characterized in that:
前記正逆送給は、逆送給から開始する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパルスアーク溶接の送給制御方法。
The forward and reverse feeding starts from reverse feeding,
The feed control method for pulsed arc welding according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記正逆送給の平均値を、前記ピーク期間中の正送給の値と同一値にする、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパルスアーク溶接の送給制御方法。
setting the average value of the forward and reverse feeding to the same value as the value of the forward feeding during the peak period;
The feed control method for pulsed arc welding according to claim 1 or 2, characterized in that:
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