JP2688535B2 - 溶接ワイヤ送給制御方法及び装置 - Google Patents
溶接ワイヤ送給制御方法及び装置Info
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- JP2688535B2 JP2688535B2 JP27702190A JP27702190A JP2688535B2 JP 2688535 B2 JP2688535 B2 JP 2688535B2 JP 27702190 A JP27702190 A JP 27702190A JP 27702190 A JP27702190 A JP 27702190A JP 2688535 B2 JP2688535 B2 JP 2688535B2
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Description
本発明は、溶接ワイヤの送りを比例・積分制御による
帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ送給
制御方法及び装置に係り、特に、溶接スタート時や溶接
条件変更後等の溶接品質の向上に関する。
帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ送給
制御方法及び装置に係り、特に、溶接スタート時や溶接
条件変更後等の溶接品質の向上に関する。
石油、天然ガスの輸送のためのパイプライン用のライ
ンパイプに主として使用されるUOパイプ（Ｕ加工とＯ加
工後に所定の溶接工程を行った溶接鋼管）等の製造ライ
ンにおいては、アーク溶接が行われている。 このアーク溶接に用いられる溶接ワイヤと被溶接物
（UO鋼管等）との間のアーク電圧に従って、溶接ワイヤ
を送給する溶接ワイヤ送給制御方法及び装置が用いられ
ている。即ち、この溶接ワイヤ送給制御方法及び装置に
おいては、予め設定されたアーク電圧設定値を目標値と
し、実際のアーク電圧を帰還値としたフィードバック制
御により、実際のアーク電圧が目標値と一致するように
しながら溶接ワイヤの送給を行う。 このような溶接ワイヤ送給制御方法及び装置の帰還制
御には、従来、単なる比例制御による帰還制御が用いら
れていたが、近年、様々な特徴のある比例・積分制御に
よる帰還制御が用いられるようになっている。 このような比例・積分制御による帰還制御によれば、
従来の単なる比例制御による帰還制御における定常的な
アーク電圧のオフセット偏差、即ち、アーク電圧設定値
Ｖと比例制御に係る増幅率αとした場合の、定常的な該
アーク電圧設定値と実際のアーク電圧との偏差V/α（以
後、比例制御に係るオフセット偏差と呼ぶ）を効果的に
解消することができる（以後、積分制御によるオフセッ
ト偏差解消効果と呼ぶ）。 従って、このような比例・積分制御による帰還制御
は、溶接ワイヤ送給制御方法及び装置において、自動設
定を容易にすることができるものとなっている。 第４図は、従来の、ワイヤ送給制御装置の構成図であ
る。 この第４図においては、ワイヤ送給制御装置10は、予
め設定されたアーク電圧設定値を目標値とし、送給ロー
ラ36a、36bとUO鋼管２との間の実際のアーク電圧を帰還
値とし、比例・積分制御によるワイヤ送給モータ32の帰
還制御を行い、減速機34を介して送給ローラ36a、36bに
より溶接ワイヤ１の送給速度制御を行うものである。 送給ローラ36a、36bとUO鋼管２との間の実際のアーク
電圧は、アーク電圧検出器30により検出され、絶縁変換
器26を介して、帰還制御の帰還値として加算器14へ入力
される。アーク溶接条件に従って、アーク電圧設定値、
即ち、帰還制御の目標値の設定は、アーク電圧設定器42
により行われる。このアーク電圧設定器42からの出力
は、溶接スタートによりリレー接点12がON状態となる
と、帰還制御の目標値として加算器14へ入力される。 加算器14は、絶縁変換器26からのこの帰還制御の帰還
値の入力と、アーク電圧設定器42からのこの帰還制御の
目標値の入力との間の偏差を求め、これを積分制御器16
と比例制御器18とに出力する。 この積分制御器16は、加算器14からの出力を積分演算
するものである。又、比例制御器18は、加算器14からの
出力を増幅するものである。 これら積分制御器16の出力と比例制御器18の出力と
は、加算器20において加算される。この加算器20の出力
は送給モータ制御装置24へ出力される。 この加算器20から送給モータ制御装置24へ出力される
信号は、溶接ワイヤ１の送給速度比例値に相当するもの
であるが、送給モータ制御装置24は、この加算器20から
の出力に従ってワイヤ送給モータ32の駆動電流を制御す
るものである。
ンパイプに主として使用されるUOパイプ（Ｕ加工とＯ加
工後に所定の溶接工程を行った溶接鋼管）等の製造ライ
ンにおいては、アーク溶接が行われている。 このアーク溶接に用いられる溶接ワイヤと被溶接物
（UO鋼管等）との間のアーク電圧に従って、溶接ワイヤ
を送給する溶接ワイヤ送給制御方法及び装置が用いられ
ている。即ち、この溶接ワイヤ送給制御方法及び装置に
おいては、予め設定されたアーク電圧設定値を目標値と
し、実際のアーク電圧を帰還値としたフィードバック制
御により、実際のアーク電圧が目標値と一致するように
しながら溶接ワイヤの送給を行う。 このような溶接ワイヤ送給制御方法及び装置の帰還制
御には、従来、単なる比例制御による帰還制御が用いら
れていたが、近年、様々な特徴のある比例・積分制御に
よる帰還制御が用いられるようになっている。 このような比例・積分制御による帰還制御によれば、
従来の単なる比例制御による帰還制御における定常的な
アーク電圧のオフセット偏差、即ち、アーク電圧設定値
Ｖと比例制御に係る増幅率αとした場合の、定常的な該
アーク電圧設定値と実際のアーク電圧との偏差V/α（以
後、比例制御に係るオフセット偏差と呼ぶ）を効果的に
解消することができる（以後、積分制御によるオフセッ
ト偏差解消効果と呼ぶ）。 従って、このような比例・積分制御による帰還制御
は、溶接ワイヤ送給制御方法及び装置において、自動設
定を容易にすることができるものとなっている。 第４図は、従来の、ワイヤ送給制御装置の構成図であ
る。 この第４図においては、ワイヤ送給制御装置10は、予
め設定されたアーク電圧設定値を目標値とし、送給ロー
ラ36a、36bとUO鋼管２との間の実際のアーク電圧を帰還
値とし、比例・積分制御によるワイヤ送給モータ32の帰
還制御を行い、減速機34を介して送給ローラ36a、36bに
より溶接ワイヤ１の送給速度制御を行うものである。 送給ローラ36a、36bとUO鋼管２との間の実際のアーク
電圧は、アーク電圧検出器30により検出され、絶縁変換
器26を介して、帰還制御の帰還値として加算器14へ入力
される。アーク溶接条件に従って、アーク電圧設定値、
即ち、帰還制御の目標値の設定は、アーク電圧設定器42
により行われる。このアーク電圧設定器42からの出力
は、溶接スタートによりリレー接点12がON状態となる
と、帰還制御の目標値として加算器14へ入力される。 加算器14は、絶縁変換器26からのこの帰還制御の帰還
値の入力と、アーク電圧設定器42からのこの帰還制御の
目標値の入力との間の偏差を求め、これを積分制御器16
と比例制御器18とに出力する。 この積分制御器16は、加算器14からの出力を積分演算
するものである。又、比例制御器18は、加算器14からの
出力を増幅するものである。 これら積分制御器16の出力と比例制御器18の出力と
は、加算器20において加算される。この加算器20の出力
は送給モータ制御装置24へ出力される。 この加算器20から送給モータ制御装置24へ出力される
信号は、溶接ワイヤ１の送給速度比例値に相当するもの
であるが、送給モータ制御装置24は、この加算器20から
の出力に従ってワイヤ送給モータ32の駆動電流を制御す
るものである。
前記のように比例制御のみによる帰還制御において
は、前述のように比例制御に係るオフセット偏差が発生
してしまうが、比例制御と共に積分制御を併用すること
により、即ち、この比例制御に係るオフセット偏差を所
定時間積分することにより、最終的にはこの比例制御に
係るオフセット偏差（V/αの偏差）を解消することがで
きる。 しかしながら、溶接スタート時やこのような比例・積
分制御による帰還制御の開始時や溶接条件の変更時等か
らほぼ積分時間が経過するまでの間においては、このよ
うな定常的な比例制御に係るオフセット偏差が十分に積
分されておらず、この積分制御の出力も出力値が変化し
ている過渡状態にあり、従って帰還制御の偏差が少なく
ともこの比例制御に係るオフセット偏差分大きくなって
しまったり、帰還制御が不安定になってしまうものであ
る（以後、このような溶接スタート時や比例・積分制御
による帰還制御の開始時や溶接条件の変更等により、積
分制御の出力が過渡的に変化している状態にある期間
を、積分制御出力過渡状態期間と呼ぶ）。 一方、この積分制御のための所定の積分時間を小さく
した場合においては、積分処理の応答性を向上すること
はできるが、積分時間を小さくしすぎると、制御系が不
安定になるという問題がある。 第５図は、従来の第４図に示されるワイヤ送給制御装
置の溶接スタート時におけるアーク電圧を示すグラフで
ある。 この第５図において、アーク電圧ａはアーク電圧設定
値であり、時刻Ｔは溶接スタート時刻である。又、この
ワイヤ送給制御装置は比例・積分制御による帰還制御を
用いたものであり、この積分時間は４秒である。この第
５図のグラフに示されるように、アーク電圧Ｖは、Ｔ＋
４秒までの間の積分時間経過完了以前においては不安定
な状態となってしまっている。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされた
もので、溶接ワイヤの送りを比例・積分制御による帰還
制御する溶接ワイヤ送給制御方法及び装置において、溶
接スタート時等の積分制御出力過渡状態期間のアーク電
圧設定値（目標値）と実際のアーク電圧との偏差が大き
くなり易いときでも、積分時間よりも短時間に実際のア
ーク電圧をアーク電圧設定値（目標値）に落ち着かせ、
溶接ワイヤの送給の安定度を向上させることができる溶
接ワイヤ送給制御方法及び装置を提供することを目的と
する。
は、前述のように比例制御に係るオフセット偏差が発生
してしまうが、比例制御と共に積分制御を併用すること
により、即ち、この比例制御に係るオフセット偏差を所
定時間積分することにより、最終的にはこの比例制御に
係るオフセット偏差（V/αの偏差）を解消することがで
きる。 しかしながら、溶接スタート時やこのような比例・積
分制御による帰還制御の開始時や溶接条件の変更時等か
らほぼ積分時間が経過するまでの間においては、このよ
うな定常的な比例制御に係るオフセット偏差が十分に積
分されておらず、この積分制御の出力も出力値が変化し
ている過渡状態にあり、従って帰還制御の偏差が少なく
ともこの比例制御に係るオフセット偏差分大きくなって
しまったり、帰還制御が不安定になってしまうものであ
る（以後、このような溶接スタート時や比例・積分制御
による帰還制御の開始時や溶接条件の変更等により、積
分制御の出力が過渡的に変化している状態にある期間
を、積分制御出力過渡状態期間と呼ぶ）。 一方、この積分制御のための所定の積分時間を小さく
した場合においては、積分処理の応答性を向上すること
はできるが、積分時間を小さくしすぎると、制御系が不
安定になるという問題がある。 第５図は、従来の第４図に示されるワイヤ送給制御装
置の溶接スタート時におけるアーク電圧を示すグラフで
ある。 この第５図において、アーク電圧ａはアーク電圧設定
値であり、時刻Ｔは溶接スタート時刻である。又、この
ワイヤ送給制御装置は比例・積分制御による帰還制御を
用いたものであり、この積分時間は４秒である。この第
５図のグラフに示されるように、アーク電圧Ｖは、Ｔ＋
４秒までの間の積分時間経過完了以前においては不安定
な状態となってしまっている。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされた
もので、溶接ワイヤの送りを比例・積分制御による帰還
制御する溶接ワイヤ送給制御方法及び装置において、溶
接スタート時等の積分制御出力過渡状態期間のアーク電
圧設定値（目標値）と実際のアーク電圧との偏差が大き
くなり易いときでも、積分時間よりも短時間に実際のア
ーク電圧をアーク電圧設定値（目標値）に落ち着かせ、
溶接ワイヤの送給の安定度を向上させることができる溶
接ワイヤ送給制御方法及び装置を提供することを目的と
する。
本発明は、溶接ワイヤの送りを比例・積分制御による
帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ送給
制御方法において、比例・積分制御による帰還制御の少
なくとも開始時の、積分制御器の出力信号を補正するた
めの、溶接ワイヤの送給が定常状態になったときの該積
分制御器の出力信号に対応して決定される補正電圧信号
を、該積分制御器の出力信号、比例制御器の出力信号、
又はこれら出力信号を加算した信号のうち、いずれか１
つに加算することにより、前記課題を達成したものであ
る。 又、本発明は、溶接ワイヤの送りを比例・積分制御に
よる帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ
送給制御装置において、前記比例・積分制御の特に積分
制御を行う積分制御器の出力信号の、溶接ワイヤの送給
が定常時の平均値に従った補正電圧信号を発生する補正
電圧信号発生手段と、該補正電圧信号と前記比例・積分
制御による出力信号とを加算する加算器とを備え、比例
・積分制御による帰還制御の少なくとも開始時の前記積
分制御器の出力信号を補正できるようにして、前記課題
を達成したものである。
帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ送給
制御方法において、比例・積分制御による帰還制御の少
なくとも開始時の、積分制御器の出力信号を補正するた
めの、溶接ワイヤの送給が定常状態になったときの該積
分制御器の出力信号に対応して決定される補正電圧信号
を、該積分制御器の出力信号、比例制御器の出力信号、
又はこれら出力信号を加算した信号のうち、いずれか１
つに加算することにより、前記課題を達成したものであ
る。 又、本発明は、溶接ワイヤの送りを比例・積分制御に
よる帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ
送給制御装置において、前記比例・積分制御の特に積分
制御を行う積分制御器の出力信号の、溶接ワイヤの送給
が定常時の平均値に従った補正電圧信号を発生する補正
電圧信号発生手段と、該補正電圧信号と前記比例・積分
制御による出力信号とを加算する加算器とを備え、比例
・積分制御による帰還制御の少なくとも開始時の前記積
分制御器の出力信号を補正できるようにして、前記課題
を達成したものである。
本発明は、比例・積分制御により帰還制御して溶接ワ
イヤの送給を行った場合の、溶接スタート時等の積分制
御出力過渡状態期間における、積分制御によるオフセッ
ト偏差解消効果の低減の問題、即ち、このような溶接ス
タート時等の積分制御出力過渡状態期間においては、こ
のような帰還制御に用いられている積分制御の積分が十
分になされていないために、（目標値）と実際のアーク
電圧とのオフセット偏差が発生してしまうという問題を
解決するためになされたものである。 本発明では、このような溶接スタート時等の積分制御
出力過渡状態期間において、積分制御に入力される信号
の積分が十分になされていないための積分制御からの出
力信号の偏差を、補正電圧信号により負担するようにし
ている。従って、この補正電圧信号の大きさは、溶接ワ
イヤの送給が定常状態になったときの積分制御器の出力
に対応して決定されたものである。即ち、比例・積分制
御における比例制御器と積分制御器との加算時の、積分
制御器の出力が負担する分を補正電圧信号が負担するよ
うにしている。 この補正電圧信号は、比例・積分制御の特に積分制御
を行う積分制御器の出力信号の、溶接ワイヤの送給が定
常時の平均値に従って決定してもよい。 又、この補正電圧信号は、この補正電圧信号による補
正精度を向上させようとした場合には、積分制御器の積
分作用が進むに従って変化させるようにすることが好ま
しい。 なお、本発明の比例・積分制御による帰還制御の少な
くとも開始時とは、溶接スタート時等の積分制御出力過
渡状態期間のことである。 又、本発明の補正電圧信号は、一定値としてもよく、
補正電圧信号が用いられる状況（溶接スタート時や溶接
条件変更時等の状況の違い）により異ならせてもよく、
経過時間により変化させてもよい。又、定常時の積分制
御器の出力信号等により、この補正電圧信号の大きさを
学習するようにしてもよい。 又、この補正電圧信号の発生手段も、補正電圧信号の
大きさを段階的に切替える数段の切替方式でもよく、
又、補正電圧信号の大きさを連続的に可変することがで
きるものでもよい。又、この補正電圧信号の設定手段や
記憶手段は、単なるダイヤル設定でも、又、ディジタル
メモリに記憶された複数の数値を用いD/A変換するもの
でもよい。 なお、本発明は、補正電圧信号の発生タイミングをア
ーク電圧設定値（目標値）や実際のアーク電圧によら
ず、溶接スタート等、他の制御シーケンスに従うように
していることにより、帰還制御の安定度や精度を向上さ
せている。この点で、本発明は一般の比例・積分・微分
制御とは異なるものである。
イヤの送給を行った場合の、溶接スタート時等の積分制
御出力過渡状態期間における、積分制御によるオフセッ
ト偏差解消効果の低減の問題、即ち、このような溶接ス
タート時等の積分制御出力過渡状態期間においては、こ
のような帰還制御に用いられている積分制御の積分が十
分になされていないために、（目標値）と実際のアーク
電圧とのオフセット偏差が発生してしまうという問題を
解決するためになされたものである。 本発明では、このような溶接スタート時等の積分制御
出力過渡状態期間において、積分制御に入力される信号
の積分が十分になされていないための積分制御からの出
力信号の偏差を、補正電圧信号により負担するようにし
ている。従って、この補正電圧信号の大きさは、溶接ワ
イヤの送給が定常状態になったときの積分制御器の出力
に対応して決定されたものである。即ち、比例・積分制
御における比例制御器と積分制御器との加算時の、積分
制御器の出力が負担する分を補正電圧信号が負担するよ
うにしている。 この補正電圧信号は、比例・積分制御の特に積分制御
を行う積分制御器の出力信号の、溶接ワイヤの送給が定
常時の平均値に従って決定してもよい。 又、この補正電圧信号は、この補正電圧信号による補
正精度を向上させようとした場合には、積分制御器の積
分作用が進むに従って変化させるようにすることが好ま
しい。 なお、本発明の比例・積分制御による帰還制御の少な
くとも開始時とは、溶接スタート時等の積分制御出力過
渡状態期間のことである。 又、本発明の補正電圧信号は、一定値としてもよく、
補正電圧信号が用いられる状況（溶接スタート時や溶接
条件変更時等の状況の違い）により異ならせてもよく、
経過時間により変化させてもよい。又、定常時の積分制
御器の出力信号等により、この補正電圧信号の大きさを
学習するようにしてもよい。 又、この補正電圧信号の発生手段も、補正電圧信号の
大きさを段階的に切替える数段の切替方式でもよく、
又、補正電圧信号の大きさを連続的に可変することがで
きるものでもよい。又、この補正電圧信号の設定手段や
記憶手段は、単なるダイヤル設定でも、又、ディジタル
メモリに記憶された複数の数値を用いD/A変換するもの
でもよい。 なお、本発明は、補正電圧信号の発生タイミングをア
ーク電圧設定値（目標値）や実際のアーク電圧によら
ず、溶接スタート等、他の制御シーケンスに従うように
していることにより、帰還制御の安定度や精度を向上さ
せている。この点で、本発明は一般の比例・積分・微分
制御とは異なるものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。 第１図は、本発明が適用された第１実施例の構成図で
ある。 この第１図において、符号１、２、14、16、18、24、
26、30、32、34、36a、36b、42は、前述の第４図の同符
号のものと同一のものである。 この第１図においては、特に、補正電圧信号設定器44
aが設けられている。この補正電圧信号設定器44aからの
出力は、加算器20において、積分制御器16の出力と比例
制御器18の出力と共に加算され、送給モータ制御装置24
へ出力される。この補正電圧信号設定器44aは、溶接ス
タート時や帰還制御の開始時や溶接条件変更時等の、積
分制御器16の出力が過渡状態にあるときの偏差を補正す
るものである。 この補正電圧信号設定器44aにおいては、基準電圧源4
9に接続された複数のタップを有するタップ付抵抗48の
タップを接続切替えする切替スイッチ46により、段階的
に補正電圧信号が変更できるようになっている。 又、この切替スイッチ46からの電圧は、リレー接点12
bがオン状態となると、補正電圧信号として、補正電圧
信号設定器44aの外部へ出力される。なお、このリレー
接点12bは、アーク電圧設定器42と加算器14との間に設
けられたリレー接点12aと連動しているものであり、溶
接スタート時にオン状態となる。 この第１図に示されるワイヤ送給制御装置10において
は、溶接スタート時に、積分制御器16の出力が定常状態
になるまでの間の偏差を負担するための電圧を、補正電
圧信号設定器44aから出力して負担するようにする。こ
れにより、溶接スタート時の、積分制御によるオフセッ
ト偏差解消効果の低減の問題を解決している。 第２図は、本発明が適用された第２実施例の構成図で
ある。 この第２図において、符号１、２、12a、12b、14、1
6、18、24、26、30、32、34、36a、36b、42は、前述の
第１図の同符号のものと同一のものである。又、この第
２図において、符号20は、前述の第４図の同符号のもの
と同一のものである。 この第２図においては、特に、前述の第１図における
補正電圧信号設定器44aに相当する補正電圧信号設定器4
4bが、アーク電圧設定器42と共に設定装置40内において
構成された、出力される補正電圧信号が連続的に可変で
きるようになっているものである。従って、この第２図
におけるワイヤ送給制御装置10においては、溶接スター
ト時の積分制御器16の出力が過渡状態にあるときの偏差
を補正するように、この補正電圧信号設定器44bからの
補正電圧信号を出力するようにする。 なお、これら本発明の第１実施例及び第２実施例の補
正電圧信号は、アーク電流、アーク電圧、溶接ワイヤ
径、ワイヤ送給機構の減速機の減速比等溶接条件によっ
て異なるものであるが、最適値を実験により求めること
ができる。又、この補正電圧信号の大きさは極細かく設
定できる程よいが、発明者の実験によれば３段切替程度
で十分な効果を得ることができている。 なお、第３図（Ａ）は、下記に示される第１表の溶接
条件における、前述の第４図に示される従来のワイヤ送
給制御装置（以降、従来法と呼ぶ）の溶接スタート時以
後のアーク電圧のグラフであり、第３図（Ｂ）は、下記
に示される第１表（溶接条件設定例）の溶接条件におけ
る前述の第２図に示される本発明の第２実施例のワイヤ
送給制御装置（以降、本発明法と呼ぶ）の溶接スタート
時以後のアーク電圧のグラフである（積分時間は、従来
法、本発明法ともに４秒）。 この第３図（Ａ）及び（Ｂ）において、溶接スタート
時におけるアーク電圧設定値（目標値）25Vからのアー
ク電圧の最大偏差が、従来法において約32Vであり、本
発明法において約19Vとなっており、本発明法の最大偏
差の方が約13V低くなっている。又、アーク電圧設定値
（目標値）25Vに到達するまでの溶接スタート時からの
時間は、従来法においては約４秒であり、本発明法にお
いては約２秒であり、本発明法によればアーク電圧設定
値（目標値）に到達するまでの時間が約２秒短縮されて
いる。
る。 第１図は、本発明が適用された第１実施例の構成図で
ある。 この第１図において、符号１、２、14、16、18、24、
26、30、32、34、36a、36b、42は、前述の第４図の同符
号のものと同一のものである。 この第１図においては、特に、補正電圧信号設定器44
aが設けられている。この補正電圧信号設定器44aからの
出力は、加算器20において、積分制御器16の出力と比例
制御器18の出力と共に加算され、送給モータ制御装置24
へ出力される。この補正電圧信号設定器44aは、溶接ス
タート時や帰還制御の開始時や溶接条件変更時等の、積
分制御器16の出力が過渡状態にあるときの偏差を補正す
るものである。 この補正電圧信号設定器44aにおいては、基準電圧源4
9に接続された複数のタップを有するタップ付抵抗48の
タップを接続切替えする切替スイッチ46により、段階的
に補正電圧信号が変更できるようになっている。 又、この切替スイッチ46からの電圧は、リレー接点12
bがオン状態となると、補正電圧信号として、補正電圧
信号設定器44aの外部へ出力される。なお、このリレー
接点12bは、アーク電圧設定器42と加算器14との間に設
けられたリレー接点12aと連動しているものであり、溶
接スタート時にオン状態となる。 この第１図に示されるワイヤ送給制御装置10において
は、溶接スタート時に、積分制御器16の出力が定常状態
になるまでの間の偏差を負担するための電圧を、補正電
圧信号設定器44aから出力して負担するようにする。こ
れにより、溶接スタート時の、積分制御によるオフセッ
ト偏差解消効果の低減の問題を解決している。 第２図は、本発明が適用された第２実施例の構成図で
ある。 この第２図において、符号１、２、12a、12b、14、1
6、18、24、26、30、32、34、36a、36b、42は、前述の
第１図の同符号のものと同一のものである。又、この第
２図において、符号20は、前述の第４図の同符号のもの
と同一のものである。 この第２図においては、特に、前述の第１図における
補正電圧信号設定器44aに相当する補正電圧信号設定器4
4bが、アーク電圧設定器42と共に設定装置40内において
構成された、出力される補正電圧信号が連続的に可変で
きるようになっているものである。従って、この第２図
におけるワイヤ送給制御装置10においては、溶接スター
ト時の積分制御器16の出力が過渡状態にあるときの偏差
を補正するように、この補正電圧信号設定器44bからの
補正電圧信号を出力するようにする。 なお、これら本発明の第１実施例及び第２実施例の補
正電圧信号は、アーク電流、アーク電圧、溶接ワイヤ
径、ワイヤ送給機構の減速機の減速比等溶接条件によっ
て異なるものであるが、最適値を実験により求めること
ができる。又、この補正電圧信号の大きさは極細かく設
定できる程よいが、発明者の実験によれば３段切替程度
で十分な効果を得ることができている。 なお、第３図（Ａ）は、下記に示される第１表の溶接
条件における、前述の第４図に示される従来のワイヤ送
給制御装置（以降、従来法と呼ぶ）の溶接スタート時以
後のアーク電圧のグラフであり、第３図（Ｂ）は、下記
に示される第１表（溶接条件設定例）の溶接条件におけ
る前述の第２図に示される本発明の第２実施例のワイヤ
送給制御装置（以降、本発明法と呼ぶ）の溶接スタート
時以後のアーク電圧のグラフである（積分時間は、従来
法、本発明法ともに４秒）。 この第３図（Ａ）及び（Ｂ）において、溶接スタート
時におけるアーク電圧設定値（目標値）25Vからのアー
ク電圧の最大偏差が、従来法において約32Vであり、本
発明法において約19Vとなっており、本発明法の最大偏
差の方が約13V低くなっている。又、アーク電圧設定値
（目標値）25Vに到達するまでの溶接スタート時からの
時間は、従来法においては約４秒であり、本発明法にお
いては約２秒であり、本発明法によればアーク電圧設定
値（目標値）に到達するまでの時間が約２秒短縮されて
いる。
以上説明した通り、本発明によれば、溶接ワイヤの送
りを比例・積分制御により帰還制御する溶接ワイヤ送給
制御方法及び装置において、溶接スタート時等の積分制
御出力過渡状態期間のアーク電圧設定値（目標値）と実
際のアーク電圧との偏差が大きくなり易いときでも、こ
の偏差を低減し、積分時間よりも短時間に実際のアーク
電圧をアーク電圧設定値（目標値）に到達させ、溶接ワ
イヤの送給の安定度を向上させ、これにより、例えば溶
接スタート直後の１本目のUO鋼管の溶接品質を向上さ
せ、このUO鋼管の溶接不良等を防止することができると
いう優れた効果を得ることができる。
りを比例・積分制御により帰還制御する溶接ワイヤ送給
制御方法及び装置において、溶接スタート時等の積分制
御出力過渡状態期間のアーク電圧設定値（目標値）と実
際のアーク電圧との偏差が大きくなり易いときでも、こ
の偏差を低減し、積分時間よりも短時間に実際のアーク
電圧をアーク電圧設定値（目標値）に到達させ、溶接ワ
イヤの送給の安定度を向上させ、これにより、例えば溶
接スタート直後の１本目のUO鋼管の溶接品質を向上さ
せ、このUO鋼管の溶接不良等を防止することができると
いう優れた効果を得ることができる。
第１図は、本発明が適用された第１実施例の構成を示
す、一部斜視図を含むブロック図、 第２図は、本発明が適用された第２実施例の構成を示
す、一部斜視図を含むブロック図、 第３図（Ａ）は、従来のワイヤ送給制御装置の溶接スタ
ート時以後のアーク電圧のグラフ、 第３図（Ｂ）は、前記第２実施例の溶接スタート時以後
のアーク電圧のグラフ、 第４図は、従来の比例・積分制御による帰還制御するワ
イヤ送給制御装置の構成を示す、一部斜視図を含むブロ
ック図、 第５図は、前記従来のワイヤ送給制御装置の溶接スター
ト時以後のアーク電圧のグラフである。 １…溶接ワイヤ、２…UO鋼管（被溶接物）、10…ワイヤ
送給制御装置、12、12a、12b…リレー接点、14、20、22
…加算器、16…積分制御器、18…比例制御器、24…送給
モータ制御装置、40…設定装置、42…アーク電圧設定
器、44a、44b…補正電圧信号設定器、ａ…アーク電圧設
定値、ｂ…アーク電圧偏差。
す、一部斜視図を含むブロック図、 第２図は、本発明が適用された第２実施例の構成を示
す、一部斜視図を含むブロック図、 第３図（Ａ）は、従来のワイヤ送給制御装置の溶接スタ
ート時以後のアーク電圧のグラフ、 第３図（Ｂ）は、前記第２実施例の溶接スタート時以後
のアーク電圧のグラフ、 第４図は、従来の比例・積分制御による帰還制御するワ
イヤ送給制御装置の構成を示す、一部斜視図を含むブロ
ック図、 第５図は、前記従来のワイヤ送給制御装置の溶接スター
ト時以後のアーク電圧のグラフである。 １…溶接ワイヤ、２…UO鋼管（被溶接物）、10…ワイヤ
送給制御装置、12、12a、12b…リレー接点、14、20、22
…加算器、16…積分制御器、18…比例制御器、24…送給
モータ制御装置、40…設定装置、42…アーク電圧設定
器、44a、44b…補正電圧信号設定器、ａ…アーク電圧設
定値、ｂ…アーク電圧偏差。
フロントページの続き (72)発明者 餅田 清治 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 (72)発明者 久貝 克弥 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 (56)参考文献 特公 昭62−19950（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】溶接ワイヤの送りを比例・積分制御による
帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ送給
制御方法において、 比例・積分制御による帰還制御の少なくとも開始時の、
積分制御器の出力信号を補正するための、溶接ワイヤの
送給が定常状態になったときの該積分制御器の出力信号
に対応して決定される補正電圧信号を、該積分制御器の
出力信号、比例制御器の出力信号、又はこれら出力信号
を加算した信号のうち、いずれか１つに加算することを
特徴とする溶接ワイヤ送給制御方法。 - 【請求項２】溶接ワイヤの送りを比例・積分制御による
帰還制御して、アーク溶接を行うための溶接ワイヤ送給
制御装置において、 前記比例・積分制御の特に積分制御を行う積分制御器の
出力信号の、溶接ワイヤの送給が定常時の平均値に従っ
た補正電圧信号を発生する補正電圧信号発生手段と、 該補正電圧信号と前記比例・積分制御による出力信号と
を加算する加算器と、 を備え、比例・積分制御による帰還制御の少なくとも開
始時の前記積分制御器の出力信号を補正できるようにし
たことを特徴とする溶接ワイヤ送給制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-274176 | 1990-10-12 | ||
| JP27417690 | 1990-10-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270071A JPH04270071A (ja) | 1992-09-25 |
| JP2688535B2 true JP2688535B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17538094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27702190A Expired - Fee Related JP2688535B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-16 | 溶接ワイヤ送給制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2688535B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-16 JP JP27702190A patent/JP2688535B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04270071A (ja) | 1992-09-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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