JP2672173B2 - Welding power output control method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は短絡移行溶接に使用する溶接電源の出力制御
方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an output control method of a welding power source used for short-circuit transfer welding.
［従来の技術］ 第４図（ａ）乃至（ｅ）は短絡移行溶接方法を工程順
に示す模式図である。[Prior Art] FIGS. 4 (a) to 4 (e) are schematic views showing a short-circuit transfer welding method in the order of steps.
先ず、第４図（ａ）に示すように、溶接ワイヤ10及び
母材11を溶接電源（図示せず）に接続し、溶接ワイヤ10
の先端と母材11との間にアークを発生させる。これによ
り、ワイヤ10の先端部に溶滴が形成される。この場合
に、ワイヤ10はモータ（図示せず）により母材11に向っ
て送給されており、送給に伴ってアーク長が徐々に短く
なる。First, as shown in FIG. 4 (a), the welding wire 10 and the base material 11 are connected to a welding power source (not shown), and the welding wire 10
An arc is generated between the tip of the base material and the base material 11. As a result, a droplet is formed at the tip of the wire 10. In this case, the wire 10 is fed toward the base material 11 by a motor (not shown), and the arc length gradually shortens with the feeding.
次に、第４図（ｂ）に示すように、溶滴が母材11に接
触し、溶接ワイヤ10と母材11とが短絡状態になる。そし
て、第４図（ｃ）に示すように、ワイヤ10は更に母材11
側に繰り出され、溶滴と母材11とが強固に結合する。Next, as shown in FIG. 4 (b), the droplet contacts the base material 11 and the welding wire 10 and the base material 11 are short-circuited. Then, as shown in FIG. 4 (c), the wire 10 further includes the base material 11
And the droplet and the base material 11 are firmly bonded to each other.
その後、第４図（ｄ）に示すように、溶滴が母材11側
に移行して、ワイヤ10の先端部の溶滴にくびれが発生す
る。After that, as shown in FIG. 4D, the droplets migrate to the base material 11 side, and the droplets at the tip of the wire 10 are constricted.
次いで、第４図（ｅ）に示すように、くびれが進行し
て短絡が破断する。その後、第４図（ａ）に示すよう
に、ワイヤ10の先端と母材11との間にアークを再生させ
る。このようにして、溶接ワイヤ10と母材11との間で短
絡とアーク発生とを繰り返しながら溶接を行なう。Next, as shown in FIG. 4 (e), the constriction progresses and the short circuit breaks. After that, as shown in FIG. 4A, an arc is regenerated between the tip of the wire 10 and the base material 11. In this way, welding is performed while repeating short circuit and arc generation between the welding wire 10 and the base material 11.
この短絡移行溶接においては、溶接ワイヤ10と母材11
との間の短絡が破断してアーク再生する瞬間に多量のス
パッタが発生することが知られている。そして、アーク
再生時に流れる電流が多いほど、スパッタが大粒にな
る。従って、アーク再生の前兆である溶滴のくびれを監
視し、くびれの発生を検知したときに溶接ワイヤ10に供
給する電流を低減することにより、スパッタの発生を抑
制することができる。In this short-circuit transfer welding, the welding wire 10 and the base metal 11
It is known that a large amount of spatter is generated at the moment when the short circuit between and breaks and the arc is regenerated. Then, the larger the current that flows during arc reproduction, the larger the spatter. Therefore, the generation of spatter can be suppressed by monitoring the constriction of the droplet, which is a precursor of arc regeneration, and reducing the current supplied to the welding wire 10 when the constriction is detected.
第５図（ａ）及び（ｂ）は横軸に時間をとり、縦軸に
夫々電圧値（Ｖ）及び電流値（Ｉ）をとって、従来の溶
接電源の出力制御方法を示すグラフ図である。なお、こ
の第５図（ａ），（ｂ）において、矢印ａ乃至ｅで示す
工程は、夫々第４図（ａ）乃至（ｅ）に示す工程に対応
している。FIGS. 5 (a) and 5 (b) are graphs showing a conventional welding power supply output control method in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage value (V) and current value (I), respectively. is there. 5A and 5B, the steps indicated by arrows a to e correspond to the steps shown in FIGS. 4A to 4E, respectively.
先ず、溶接ワイヤ10と母材11との間にアーク電圧を印
加してアークを発生させる。アーク発生時にはアーク長
の短縮に伴って溶接ワイヤ10と母材11との間の電圧が低
下する（矢印ａで示す工程）。次に、ワイヤ10と母材11
とが短絡するとこの瞬間にワイヤ10と母材11との間の電
圧が急激に低下する（矢印ｂで示す工程）。この電圧の
変化により短絡を検知すると、溶接ワイヤ10に供給する
電流を増大させる。そうすると、溶滴が母材11側に移行
してワイヤ10と母材11との間の電圧が上昇する（矢印ｃ
で示す工程）。そして、くびれにより生じる抵抗値の変
化に起因してワイヤ10と母材11との間の電圧が変化する
ことによりくびれ発生を検知し、このくびれ発生を検知
した時点でワイヤ10に供給する電流を低減する（矢印ｄ
で示す工程）。その後、くびれが進行して短絡が破断す
る。次いで、ワイヤ10と母材11との間にアーク電圧を印
加して、アークを再発生させる（矢印ｅで示す工程）。First, an arc voltage is applied between the welding wire 10 and the base material 11 to generate an arc. When an arc occurs, the voltage between the welding wire 10 and the base material 11 decreases as the arc length shortens (step indicated by arrow a). Next, the wire 10 and the base material 11
When and are short-circuited, the voltage between the wire 10 and the base material 11 sharply drops at this moment (step indicated by arrow b). When a short circuit is detected by this voltage change, the current supplied to the welding wire 10 is increased. Then, the droplet moves to the base material 11 side and the voltage between the wire 10 and the base material 11 increases (arrow c).
Step shown in). Then, the constriction occurrence is detected by the change in the voltage between the wire 10 and the base material 11 due to the change in the resistance value caused by the constriction, and the current supplied to the wire 10 is detected when the constriction occurrence is detected. Reduce (arrow d
Step shown in). After that, the constriction progresses and the short circuit breaks. Next, an arc voltage is applied between the wire 10 and the base material 11 to regenerate the arc (step indicated by arrow e).
このように、従来の方法においては、溶滴のくびれ発
生により抵抗値が増大してワイヤ10と母材11との間の電
圧が上昇することを利用し、この電圧の上昇を検出する
ことにより短絡破断の前兆を検知してワイヤ11に供給す
る電流を低減している。As described above, in the conventional method, by utilizing the fact that the resistance value increases due to the constriction of the droplets and the voltage between the wire 10 and the base material 11 increases, the increase in the voltage is detected. The current supplied to the wire 11 is reduced by detecting the precursor of short circuit breakage.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の制御方法においては、
第５図（ｂ）に矢印ｂで示す電流値から矢印ｃで示す電
流値まで電流が増加するためには時間が必要であり、し
かもこの時間は１次側電源電圧の変動及び溶接ケーブル
の長さ等により変化する。このため、電流の変動に起因
する誤動作を回避するためには、短絡発生直後に電流が
増加し始めてから所定の電流値に安定するまでの時間を
見込んでくびれの検出を行わない時間を設け、ワイヤ10
に供給される電流値が十分に安定した後、くびれの検出
動作を開始せざるを得ない。従って、上述した従来方法
においては、電流が増加し始めてから所定の電流値にな
るまでの間は短絡破断の前兆であるくびれの発生を検出
することができず、スパッタの発生を抑制する効果が少
ないという欠点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional control method,
It takes time for the current to increase from the current value shown by the arrow b to the current value shown by the arrow c in FIG. 5 (b), and this time is required for the fluctuation of the primary side power supply voltage and the length of the welding cable. It changes depending on the situation. For this reason, in order to avoid malfunctions due to current fluctuations, a time period from when the current begins to increase immediately after the occurrence of a short circuit to when it stabilizes at a predetermined current value is taken into consideration, and a time period in which no constriction is detected is provided. Wire 10
The constriction detection operation must be started after the value of the current supplied to is sufficiently stable. Therefore, in the above-mentioned conventional method, it is not possible to detect the occurrence of the constriction, which is a precursor of short-circuit rupture, from the time when the current starts to increase until it reaches the predetermined current value, and the effect of suppressing the occurrence of spatter is obtained. It has the drawback of being few.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、短絡発生初期からくびれの発生を適確に検知でき、
スパッタの発生をより一層抑制することができる溶接電
源の出力制御方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such problems, it is possible to accurately detect the occurrence of constriction from the initial stage of the short circuit,
An object of the present invention is to provide a welding power supply output control method capable of further suppressing the generation of spatter.
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る溶接電源の出力制御方法は、短絡移行溶
接に使用される溶接電極の出力制御方法において、溶接
ワイヤと母材との短絡を検知した後、前記溶接ワイヤに
供給する電流を実質的に一定の速度で増加させ、溶滴の
くびれを検知した後、前記溶接ワイヤに供給する電流を
低減し、その後所定の時間経過した後にアークが再生さ
れないときに前記溶接ワイヤに供給する電流を前記速度
よりも急峻に増加させることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The output control method for a welding power source according to the present invention is the output control method for a welding electrode used for short-circuit transfer welding, and after detecting a short circuit between a welding wire and a base metal, When the current supplied to the welding wire is increased at a substantially constant rate, the current supplied to the welding wire is reduced after detecting the constriction of the droplet, and then the arc is not regenerated after a predetermined time has elapsed. The current supplied to the welding wire is increased more rapidly than the speed.
［作用］ 本発明においては、溶接ワイヤと母材との短絡を検知
すると、溶接ワイヤに供給する電流を実質的に一定の速
度で増加させる。[Operation] In the present invention, when a short circuit between the welding wire and the base material is detected, the current supplied to the welding wire is increased at a substantially constant speed.
例えば、第１図（ａ）及び（ｂ）に示すように、先
ず、溶接ワイヤと母材との間にアーク電圧を印加してア
ークを発生させる（矢印ａで示す工程）。その後、ワイ
ヤ先端に溶滴が形成され、ワイヤの送給によりワイヤと
母材とが短絡する（矢印ｂに示す工程）。次に、溶接ワ
イヤに供給する電流を溶接ケーブル長及び１次側電源電
圧等の影響を考慮して予め設定した所定の速度で増加さ
せる（矢印ｃで示す工程）。次に、ワイヤと母材との間
の電圧に基づいてくびれの発生を検知した後、ワイヤに
供給する電流を低減させる（矢印ｄに示す工程）。次い
て、短絡が破断した後、溶接ワイヤと母材との間にアー
ク電圧を印加する。For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, first, an arc voltage is applied between the welding wire and the base material to generate an arc (step indicated by arrow a). Then, a droplet is formed on the tip of the wire, and the wire and the base material are short-circuited by the feeding of the wire (step shown by arrow b). Next, the current supplied to the welding wire is increased at a predetermined speed set in advance in consideration of the effects of the welding cable length, the primary side power supply voltage, etc. (step indicated by arrow c). Next, after detecting the occurrence of the constriction based on the voltage between the wire and the base material, the current supplied to the wire is reduced (step shown by arrow d). Then, after the short circuit is broken, an arc voltage is applied between the welding wire and the base material.
このように、短絡発生後にワイヤに供給する電流を溶
接ケーブル長及び１次側電源電圧等の影響を考慮した所
定の速度で増加させることにより、これらの条件の変動
に影響されずに、くびれ発生を適確に検出することがで
きる。As described above, by increasing the current supplied to the wire after the occurrence of the short circuit at a predetermined speed in consideration of the influences of the welding cable length and the primary side power supply voltage, the constriction is generated without being affected by the fluctuation of these conditions. Can be accurately detected.
しかし、溶接作業中にワイヤの送り速度、溶接トーチ
と母材との間の距離及び溶接速度等の溶接条件が急変す
ることがある。上述した制御方法において、溶滴にくび
れが発生する短絡後期からアーク再生に至るまでの間に
これらの溶接条件が急変すると、ワイヤの先端の溶融部
が離脱しきれず、溶接ワイヤ先端部の未溶融部が母材側
の溶融池に入り込み、ワイヤが母材に融着してアークが
再生されなくなってしまう虞がある。However, during the welding operation, welding conditions such as the wire feed rate, the distance between the welding torch and the base metal, and the welding speed may change suddenly. In the control method described above, if these welding conditions suddenly change from the latter half of the short circuit when the constriction occurs in the droplet to the arc regeneration, the melted part at the tip of the wire cannot be completely separated, and the unmelted part of the welding wire tip is not melted. The part may enter the molten pool on the base metal side, the wire may be fused to the base metal, and the arc may not be regenerated.
そこで、本発明においては、短絡を検知した後、溶接
ワイヤに供給する電流を実質的に一定の速度で増加させ
ると共に、溶滴のくびれを検知してワイヤに供給する電
流を低減した後、所定の時間内に短絡が破断しない場合
は、ワイヤに供給する電流を前記速度よりも急峻に増加
させる。Therefore, in the present invention, after detecting a short circuit, the current supplied to the welding wire is increased at a substantially constant speed, and the constriction of the droplet is detected to reduce the current supplied to the wire, and thereafter If the short circuit does not break within the time of, the current supplied to the wire is increased more rapidly than the speed.
つまり、第２図（ａ）及び（ｂ）に一例を示すよう
に、先ず、短絡が発生したら、溶接ワイヤに供給する電
流を所定の速度で増加させる。この電流は、第２図
（ｂ）に示すように、所定の電流値に到達した後、この
所定値を維持するように制御してもよい。次に、溶接ワ
イヤと母材との間の電圧に基づいてくびれを検知した時
点で、ワイヤに供給する電流を低減させる。そして、所
定時間（T2）内に、短絡が破断しない場合は、例えばT1
時間内に前記所定の電流値になるように、ワイヤに供給
する電流を急峻に増加させる。これにより、溶滴の母材
側への移行が促進される。次いで、溶接ワイヤと母材と
の間の電圧に基づいて短絡が破断されたか否かを検知
し、短絡が破断された場合は溶接ワイヤと母材との間に
アーク電圧を印加してアークを発生させ、短絡が破断さ
れない場合は、ワイヤに供給する電流の増域を短絡が発
生するまで繰り返す。That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, first, when a short circuit occurs, the current supplied to the welding wire is increased at a predetermined speed. This current may be controlled so as to maintain this predetermined value after reaching a predetermined current value, as shown in FIG. 2 (b). Next, when the constriction is detected based on the voltage between the welding wire and the base material, the current supplied to the wire is reduced. Then, if the short circuit does not break within the predetermined time (T 2 ), for example, T 1
The current supplied to the wire is sharply increased so that the predetermined current value is reached within the time. This promotes the transfer of droplets to the base material side. Then, based on the voltage between the welding wire and the base material, it is detected whether or not the short circuit is broken, and when the short circuit is broken, an arc voltage is applied between the welding wire and the base material to form an arc. If the short circuit is generated and the short circuit is not broken, the increase of the current supplied to the wire is repeated until the short circuit occurs.
このようにして、本発明においては、短絡発生初期か
らくびれの発生を検出することが可能であると共に、く
びれが発生した後は短絡が破断するまでワイヤに供給す
る電流の増域を繰り返して行うことにより、アークを確
実に再発生させることができる。In this way, in the present invention, it is possible to detect the occurrence of the constriction from the early stage of the occurrence of the short circuit, and after the constriction occurs, repeatedly increase the range of the current supplied to the wire until the short circuit breaks. As a result, the arc can be reliably regenerated.
［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して
説明する。Example Next, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第３図は本発明の実施例方法において使用する溶接電
源を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a welding power source used in the method of the embodiment of the present invention.
溶接ワイヤ10はモータ（図示せず）により母材11に向
って連続的に送給される。このワイヤ10及び母材11は出
力制御装置７に電気的に接続されており、この出力制御
装置７から電流が供給される。溶接ワイヤ10と母材11と
の間には電圧検出器８が介装されている。この電圧検出
器８の出力は、電圧用誤差増幅器12、短絡検知回路13、
電流立上り時くびれ検出回路15及びピーク電流時くびれ
検出回路16に入力される。また、ワイヤ10と出力制御装
置７との間にはリアクトル20が介装されており、母材11
と出力制御装置７との間には電流検出器９が介装されて
いる。この電流検出器９の出力は電流用誤差増幅器６に
入力される。The welding wire 10 is continuously fed toward the base material 11 by a motor (not shown). The wire 10 and the base material 11 are electrically connected to the output control device 7, and a current is supplied from the output control device 7. A voltage detector 8 is interposed between the welding wire 10 and the base material 11. The output of the voltage detector 8 is the voltage error amplifier 12, the short circuit detection circuit 13,
It is input to the current rise necking detection circuit 15 and the peak current necking detection circuit 16. Further, a reactor 20 is interposed between the wire 10 and the output control device 7, and the base material 11
A current detector 9 is interposed between the output control device 7 and the output control device 7. The output of the current detector 9 is input to the current error amplifier 6.
出力制御装置７の入力端はスイッチSW3に接続されて
おり、このスイッチSW3のａ接点に接続された電圧用誤
差増幅器12又はスイッチSW3のｂ接点に接続された電流
用誤差増幅器６のいずれか一方に接続される。電圧用誤
差増幅器12はアーク電圧設定器２に接続されており、こ
のアーク電圧設定器２に設定された電圧と電圧検出器８
の出力との差に基づいて、出力制御装置７の出力電圧を
制御する。また、電流用誤差増幅器６は、スイッチSW1
のａ接点に接続された立上り傾斜設定器３若しくはスイ
ッチSW1のｂ接点に接続された短絡ピーク電流設定器４
又はスイッチSW2のｂ接点に接続されたくびれ検知時電
流設定器５のいずれか１つに接続される。そして、立上
り傾斜設定器３若しくは短絡ピーク電流設定器４又はく
びれ検知時電流設定器５に設定された電流と溶接ワイヤ
10及び母材11に流れる電流との差に基づいて出力制御装
置７の出力電流を制御する。The input end of the output control device 7 is connected to the switch SW3, and either one of the voltage error amplifier 12 connected to the a contact of the switch SW3 or the current error amplifier 6 connected to the b contact of the switch SW3. Connected to. The voltage error amplifier 12 is connected to the arc voltage setting device 2, and the voltage set by the arc voltage setting device 2 and the voltage detector 8 are set.
The output voltage of the output control device 7 is controlled based on the difference from the output. Further, the current error amplifier 6 has a switch SW1.
Rising slope setting device 3 connected to the contact a of the switch or short-circuit peak current setting device 4 connected to the contact b of the switch SW1
Alternatively, it is connected to any one of the constriction detection current setting devices 5 connected to the b contact of the switch SW2. Then, the current set in the rising slope setting device 3, the short-circuit peak current setting device 4, or the constriction detection current setting device 5 and the welding wire are set.
The output current of the output control device 7 is controlled based on the difference between the current flowing in the base material 11 and the current flowing in the base material 11.
短絡検知回路13は、電圧検出器８の出力に基づいてワ
イヤ10と母材11との短絡又は非短絡状態を監視し、短絡
状態を検知すると短絡信号を発生する。この短絡信号は
立上り傾斜設定器３及びワンショット回路18に入力され
る。また、短絡検知回路13はスイッチSW3を駆動する。
そして、非短絡時には出力制御装置７の入力端をａ接点
側に接続し、短絡時にはｂ接点側に接続する。The short-circuit detection circuit 13 monitors the short-circuit or non-short-circuit state between the wire 10 and the base material 11 based on the output of the voltage detector 8 and generates a short-circuit signal when the short-circuit state is detected. This short circuit signal is input to the rising slope setting device 3 and the one-shot circuit 18. Further, the short circuit detection circuit 13 drives the switch SW3.
Then, the input end of the output control device 7 is connected to the a-contact side when not short-circuited, and is connected to the b-contact side when short-circuited.
電流立上り時くびれ検出回路15及びピーク電流時くび
れ検知回路16は電圧検出器８の出力に基づいて溶滴のく
びれを監視し、くびれの発生を検知したときには“H"レ
ベルを出力し、くびれを検知してないときは“L"レベル
を出力する。これらのくびれ検出回路15,16の出力はオ
ア回路17に入力される。The current rising constriction detection circuit 15 and the peak current constriction detection circuit 16 monitor the constriction of the droplet based on the output of the voltage detector 8. When the constriction is detected, the "H" level is output and the constriction is detected. When not detected, it outputs “L” level. The outputs of these waist detection circuits 15 and 16 are input to the OR circuit 17.
このオア回路17はくびれ検出回路15,16の出力が共に
“L"レベルのときに“L"レベルを出力し、少なくともい
ずれか一方が“H"レベルのときに“H"レベルを出力す
る。このオア回路17の出力はワンショット回路18に入力
される。The OR circuit 17 outputs the "L" level when the outputs of the waist detection circuits 15 and 16 are both at the "L" level, and outputs the "H" level when at least one of the outputs is at the "H" level. The output of the OR circuit 17 is input to the one-shot circuit 18.
ワンショット回路18は、オア回路17が“L"レベルから
“H"レベルになったときに、一定時間だけ“H"レベルを
出力し、その後“H"レベルを出力する。この出力は、タ
イマ19を介して、電流立上り時くびれ検知回路15及びピ
ーク電流時くびれ検知回路16に入力される。また、スイ
ッチSW2はこのワンショット回路18により駆動され、ワ
ンショット回路18の出力が“H"レベルの時にｂ接点側に
閉じられ、“L"レベルの時にａ接点側に閉じられる。The one-shot circuit 18 outputs the “H” level for a certain period of time when the OR circuit 17 changes from the “L” level to the “H” level, and then outputs the “H” level. This output is input via the timer 19 to the current rise necking detection circuit 15 and the peak current necking detection circuit 16. The switch SW2 is driven by the one-shot circuit 18, and is closed to the b-contact side when the output of the one-shot circuit 18 is at "H" level, and is closed to the a-contact side when it is at "L" level.
立上り傾斜設定器３及び短絡ピーク電流設定器４の出
力は比較器14に入力される。比較器14は両者の出力を比
較し、その結果に基づいてスイッチSW1を駆動する。ま
た、この比較器14の出力はくびれ検知回路15,16に入力
される。The outputs of the rising slope setting device 3 and the short-circuit peak current setting device 4 are input to the comparator 14. The comparator 14 compares the outputs of both and drives the switch SW1 based on the result. The output of the comparator 14 is input to the waist detection circuits 15 and 16.
なお、アーク電圧設定器２、立上り傾斜設定器３及び
短絡ピーク電流設定器４の設定値は、出力設定器１の出
力により設定される。The set values of the arc voltage setting device 2, the rising slope setting device 3, and the short-circuit peak current setting device 4 are set by the output of the output setting device 1.
次に、上述した溶接電源を使用した実施例方法につい
て、第２図（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。な
お、初期状態においては、スイッチSW1,2,3はいずれも
ａ接点側に閉じている。Next, an example method using the above-described welding power source will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). In the initial state, the switches SW1, 2, and 3 are all closed to the a-contact side.
先ず、ワイヤ10を母材側に向って連続的に送給すると
共に、出力制御装置７により、ワイヤ10と母材11との間
に、アーク電圧設定器２に設定されたアーク電圧を印加
する。そうすると、ワイヤ10と母材11との間にアークが
発生し、ワイヤ10の先端に溶滴が形成される。このと
き、短絡検知回路13は電圧検出器８の出力に基づいて、
非短絡状態を検知し、スイッチSW3をａ接点側に閉じ続
ける。また、電圧用誤差増幅器12は、アーク電圧設定器
２に設定された電圧とこの電圧検出器８の出力とを比較
し、その差に応じて出力制御装置７の出力電圧を制御す
る。First, the wire 10 is continuously fed toward the base metal side, and the output control device 7 applies the arc voltage set in the arc voltage setting device 2 between the wire 10 and the base metal 11. . Then, an arc is generated between the wire 10 and the base material 11, and a droplet is formed at the tip of the wire 10. At this time, the short circuit detection circuit 13 is based on the output of the voltage detector 8,
Detects a non-short-circuit condition and keeps switch SW3 closed to the a contact. Further, the voltage error amplifier 12 compares the voltage set in the arc voltage setting device 2 with the output of the voltage detector 8 and controls the output voltage of the output control device 7 according to the difference.
次に、ワイヤ10と母材11とが短絡すると、電圧検出器
８の出力レベルが急激に低下する。これにより、短絡検
知回路13は短絡を検知し、スイッチSW3をｂ接点側に閉
じると共に立上り傾斜設定器３及びワンショット回路18
に短絡検知信号を出力する。Next, when the wire 10 and the base material 11 are short-circuited, the output level of the voltage detector 8 drops sharply. As a result, the short circuit detection circuit 13 detects a short circuit, closes the switch SW3 to the b-contact side, and at the same time, sets the rising slope setting device 3 and the one-shot circuit 18
The short circuit detection signal is output to.
次に、立上り傾斜設定器３は、この短絡検知信号を入
力すると、出力設定器１の出力信号に基づいて、立上り
傾斜信号を発生する。この立上り傾斜信号はスイッチSW
1、スイッチSW2、電流用誤差増幅器６及びスイッチSW3
を介して出力制御装置７に入力される。そうすると、出
力制御装置７はワイヤ10に供給する電流を所定の速度で
増加させる。この電流値は電流検出器９により検出さ
れ、電流用誤差増幅器６にフィードバックされる。電流
用誤差増幅器６は、電流検出器９の出力と立上り傾斜設
定器３の出力とを比較して、出力制御装置７を制御す
る。Next, when the rising slope setting device 3 receives this short circuit detection signal, it generates a rising slope signal based on the output signal of the output setting device 1. This rising slope signal is a switch SW
1, switch SW2, current error amplifier 6 and switch SW3
Is input to the output control device 7 via. Then, the output control device 7 increases the current supplied to the wire 10 at a predetermined speed. This current value is detected by the current detector 9 and fed back to the current error amplifier 6. The current error amplifier 6 compares the output of the current detector 9 with the output of the rising slope setting device 3 to control the output control device 7.
比較器14は立上り傾斜設定器３の出力と短絡ピーク電
流設定器４に設定された値とを比較している。そして、
立上り傾斜設定器３の出力レベルが短絡ピーク電流設定
器４の出力レベルよりも低いときは、電流立上り時くび
れ検出回路15を動作させる。The comparator 14 compares the output of the rising slope setting device 3 with the value set in the short-circuit peak current setting device 4. And
When the output level of the rising slope setting device 3 is lower than the output level of the short-circuit peak current setting device 4, the current rising constriction detection circuit 15 is operated.
次いで、立上り傾斜設定器３の出力レベルが短絡ピー
ク電流設定器４に設定された値に到達すると、比較器14
はスイッチSW1をｂ接点側に閉じる。これにより、出力
制御装置７は短絡ピーク電流設定器４に設定された電流
をワイヤ10に供給する。また、比較器14は電流立上り時
くびれ検知回路15の動作を停止させ、ピーク電流時くび
れ検知回路16を動作させる。Next, when the output level of the rising slope setting device 3 reaches the value set in the short-circuit peak current setting device 4, the comparator 14
Closes the switch SW1 to the b contact side. As a result, the output control device 7 supplies the current set in the short-circuit peak current setting device 4 to the wire 10. Further, the comparator 14 stops the operation of the squeezing detection circuit 15 at the rising time of the current and operates the squeezing detection circuit 16 at the peak current.
電流立上り時又はピーク電流発生時にくびれが発生す
ると、くびれ検知回路15又は16は電圧検出器８の出力の
変化に基づいてくびれ発生を検知し、くびれ検知信号を
発生する。このくびれ検知信号は、オア回路17を介して
ワンショット回路18に入力される。そうすると、ワンシ
ョット回路18は所定の時間（T2）だけ“H"レベルを出力
する。When a constriction occurs when the current rises or a peak current occurs, the constriction detection circuit 15 or 16 detects the constriction occurrence based on the change in the output of the voltage detector 8 and generates a constriction detection signal. This constriction detection signal is input to the one-shot circuit 18 via the OR circuit 17. Then, the one-shot circuit 18 outputs the "H" level for a predetermined time (T 2 ).
スイッチSW2はこのワンショット回路18の出力が“H"
レベルの間だけｂ接点側に閉じられる。これにより、出
力制御装置７の出力電流は、くびれ検知時電流設定器５
に設定された電流値に低減される。また、タイマ19はこ
の“H"レベルの信号を遅滞なくくびれ検知回路15,16に
出力して、このくびれ検知回路15,16の動作を停止させ
る。The output of this one-shot circuit 18 of switch SW2 is "H".
It is closed to the b contact side only during the level. As a result, the output current of the output control device 7 is the current setting device 5 at the time of necking detection.
The current value is set to. Further, the timer 19 outputs this "H" level signal to the constriction detection circuits 15 and 16 without delay and stops the operation of the constriction detection circuits 15 and 16.
ワンショット回路18の出力が“H"レベルの間にワイヤ
10と母材11との間の短絡が破断してアークが発生した場
合は、電圧検出器８の出力が上昇し、短絡検知回路13が
短絡破断を検知する。そうすると、短絡検知回路13はス
イッチSW3をａ接点側に閉じ、ワイヤ10と母材11との間
にはアーク電圧設定器２により設定された電圧が印加さ
れると共に、立上り傾斜設定器３及びワンショット回路
18がリセットされる。Wire the one-shot circuit 18 while the output is high.
When the short circuit between 10 and the base material 11 is broken and an arc is generated, the output of the voltage detector 8 rises and the short circuit detection circuit 13 detects the short circuit break. Then, the short circuit detection circuit 13 closes the switch SW3 to the contact a side, the voltage set by the arc voltage setting device 2 is applied between the wire 10 and the base material 11, and the rising slope setting device 3 and the one Shot circuit
18 is reset.
一方、ワンショット回路18の出力が“H"レベルの間に
アークが再生しない場合は、ワンショット回路18の出力
が“H"レベルになり、スイッチSW2はａ接点側に閉じ
る。これにより、出力制御装置７は、短絡ピーク電流設
定器４により設定された電流を出力する。このとき、出
力制御装置７の出力電流の立ち上がりは、出力制御装置
７の出力電圧と、溶接ケーブル及びリアクトル20等のイ
ンピーダンスとにより決定される時定数で上昇する。従
って、この電流の立上りは、立上り傾斜設定器３により
制御される場合に比して著しく速い。また、このワンシ
ョット回路18の“L"レベル信号はタイマ19に設定された
T1時間だけ遅延されて、くびれ検知回路15,16に入力さ
れる。この“L"レベルの信号により、くびれ検知回路1
5,16は動作を開始する。なお、タイマ19は出力制御装置
７の出力電流が十分に立上るまでの間、くびれ検知回路
15,16の動作を停止して、誤動作を防止するためのもの
である。On the other hand, when the arc is not reproduced while the output of the one-shot circuit 18 is at "H" level, the output of the one-shot circuit 18 becomes "H" level and the switch SW2 is closed to the a contact side. As a result, the output control device 7 outputs the current set by the short-circuit peak current setting device 4. At this time, the rise of the output current of the output control device 7 rises with a time constant determined by the output voltage of the output control device 7 and the impedance of the welding cable, the reactor 20, and the like. Therefore, the rising of this current is remarkably faster than that when it is controlled by the rising slope setting device 3. Also, the "L" level signal of this one-shot circuit 18 is set in the timer 19.
It is delayed by T 1 time and input to the waist detection circuits 15 and 16. Constriction detection circuit 1 by this "L" level signal
5,16 start operation. The timer 19 is a constriction detection circuit until the output current of the output control device 7 rises sufficiently.
This is to prevent malfunctions by stopping the operations of 15 and 16.
このように、本実施例方法においては、短絡が発生し
た後、溶接ワイヤ10に供給する電流を一定の速度で増加
させ、ワイヤ10と母材11との間の電圧に基づいてくびれ
を検知するため、短絡発生初期からくびれを検知するこ
とができる。このため、短絡破断時に電流を確実に低減
できるため、スパッタの発生を安定して抑制することが
できる。また、本実施例方法においては、くびれを検知
してワイヤ10に供給する電流を低減した後、所定の時間
（T2）内に短絡が破断しない場合は、ワイヤ10に供給す
る電流を急峻に増加させる。このため、ワイヤ先端の未
溶融部が母材11側の溶融池に入り込むような不都合を防
止することができる。As described above, in the method of this embodiment, after a short circuit occurs, the current supplied to the welding wire 10 is increased at a constant speed, and the constriction is detected based on the voltage between the wire 10 and the base material 11. Therefore, the constriction can be detected from the beginning of the occurrence of the short circuit. Therefore, the current can be surely reduced when the short circuit breaks, and thus the generation of spatter can be stably suppressed. Further, in the method of the present embodiment, after the constriction is detected and the current supplied to the wire 10 is reduced, if the short circuit does not break within a predetermined time (T 2 ), the current supplied to the wire 10 is steeply increased. increase. Therefore, it is possible to prevent the unmelted portion at the tip of the wire from entering the molten pool on the base material 11 side.
［発明の効果］ 以上説明したように本発明方法によれば、溶接ワイヤ
と母材との間に短絡が発生すると、溶接ワイヤに供給す
る電流を所定の割合で増加させ、その後、溶滴のくびれ
を検知した後、溶接ワイヤに供給する電流を低減させる
から、短絡破断時の電流が少なく、スパッタの発生を抑
制することができる。また、電流を低減させてから所定
時間内にアークが再生されない場合は溶接ワイヤに供給
する電流を急峻に増加させるから、アークを確実に再生
でき、未溶融のワイヤが母材に融着することを防止する
ことができる。As described above, according to the method of the present invention, when a short circuit occurs between the welding wire and the base material, the current supplied to the welding wire is increased at a predetermined rate, and then the droplet Since the current supplied to the welding wire is reduced after the constriction is detected, the current at the time of short circuit breakage is small and the generation of spatter can be suppressed. Also, if the arc is not regenerated within a predetermined time after reducing the current, the current supplied to the welding wire is sharply increased so that the arc can be reliably regenerated and the unmelted wire is fused to the base material. Can be prevented.
第１図（ａ）及び（ｂ）は溶接電源の出力制御方法の一
例を示すグラフ図、第２図（ａ）及び（ｂ）は本発明方
法の一例を示すグラフ図、第３図は本実施例方法におい
て使用する溶接電源を示すブロック図、第４図（ａ）乃
至（ｅ）は短絡移行溶接方法を工程順に示す模式図、第
５図（ａ）及び（ｂ）は従来の溶接電源の出力制御方法
を示すグラフ図である。 1;出力設定器、2;アーク電圧設定器、3;立上り傾斜設定
器、4;短絡ピーク電流設定器、5;くびれ検知時電流設定
器、6;電流用誤差増幅器、7;出力制御装置、8;電圧検出
器、9;電流検出器、10;溶接ワイヤ、11;母材、12;電圧
用誤差増幅器、13;短絡検知回路、14;比較器、15;電流
立上り時くびれ検出回路、16;ピーク電流時くびれ検知
回路、17;オア回路、18;ワンショット回路、19;タイ
マ、20;リアクトル1 (a) and 1 (b) are graphs showing an example of an output control method of a welding power source, FIGS. 2 (a) and 2 (b) are graphs showing an example of the method of the present invention, and FIG. 3 is a book. 4 is a block diagram showing a welding power source used in the embodiment method, FIGS. 4 (a) to 4 (e) are schematic diagrams showing a short-circuit transfer welding method in the order of steps, and FIGS. 5 (a) and 5 (b) are conventional welding power sources. 6 is a graph showing the output control method of FIG. 1; output setting device, 2; arc voltage setting device, 3; rising slope setting device, 4; short-circuit peak current setting device, 5; constriction detection current setting device, 6; error amplifier for current, 7; output control device, 8; Voltage detector, 9; Current detector, 10; Welding wire, 11; Base material, 12; Voltage error amplifier, 13; Short circuit detection circuit, 14; Comparator, 15; Current rising constriction detection circuit, 16 ; Constriction detection circuit at peak current, 17; OR circuit, 18; one shot circuit, 19; timer, 20; reactor
Claims (1)
制御方法において、溶接ワイヤと母材との短絡を検知し
た後、前記溶接ワイヤに供給する電流を実質的に一定の
速度で増加させ、溶滴のくびれを検知した後、前記溶接
ワイヤに供給する電流を低減し、その後所定の時間経過
した後にアークが再生されないときに前記溶接ワイヤに
供給する電流を前記速度よりも急峻に増加させることを
特徴とする溶接電源の出力制御方法。1. A method for controlling the output of a welding power source used for short-circuit transfer welding, wherein after detecting a short circuit between a welding wire and a base metal, the current supplied to the welding wire is increased at a substantially constant speed. , Reducing the current supplied to the welding wire after detecting the constriction of the droplet, and increasing the current supplied to the welding wire more rapidly than the speed when the arc is not regenerated after a lapse of a predetermined time. An output control method for a welding power source, which is characterized in that
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7992690A JP2672173B2 (en) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | Welding power output control method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH03281064A JPH03281064A (en) | 1991-12-11 |
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| JP7992690A Expired - Fee Related JP2672173B2 (en) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | Welding power output control method |
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|---|---|
| JP (1) | JP2672173B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10500667B2 (en) | 2009-04-08 | 2019-12-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Arc welding method and arc welding apparatus for adjusting a welding current waveform responsive to a setting voltage adjustment |
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| CN113727800B (en) * | 2019-04-22 | 2023-12-29 | 松下知识产权经营株式会社 | Arc welding control method and arc welding device |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP7992690A patent/JP2672173B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10500667B2 (en) | 2009-04-08 | 2019-12-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Arc welding method and arc welding apparatus for adjusting a welding current waveform responsive to a setting voltage adjustment |
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| JPH03281064A (en) | 1991-12-11 |
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