JP2804703B2 - 消耗電極式アーク溶接制御装置 - Google Patents
消耗電極式アーク溶接制御装置Info
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- JP2804703B2 JP2804703B2 JP5205451A JP20545193A JP2804703B2 JP 2804703 B2 JP2804703 B2 JP 2804703B2 JP 5205451 A JP5205451 A JP 5205451A JP 20545193 A JP20545193 A JP 20545193A JP 2804703 B2 JP2804703 B2 JP 2804703B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接トーチのチップか
らのワイヤ突出し長さの変動に対し、溶接ワイヤ送給速
度を調整して溶接電流を所定の設定値に制御すると共
に、アーク長も所定値に制御する消耗電極式アーク溶接
制御装置に関する。
らのワイヤ突出し長さの変動に対し、溶接ワイヤ送給速
度を調整して溶接電流を所定の設定値に制御すると共
に、アーク長も所定値に制御する消耗電極式アーク溶接
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の消耗電極式アーク溶接制御装置に
おいては、出力溶接電流の設定値と、出力溶接電流の検
出値との差信号を積分し、その積分信号により溶接ワイ
ヤ送給速度を決定して溶接電流の設定値に合致する溶接
電流を出力する（特公平3-30468）。
おいては、出力溶接電流の設定値と、出力溶接電流の検
出値との差信号を積分し、その積分信号により溶接ワイ
ヤ送給速度を決定して溶接電流の設定値に合致する溶接
電流を出力する（特公平3-30468）。
【０００３】図７はこの従来の消耗電極式アーク溶接制
御装置を示すブロック図である。消耗電極式溶接ワイヤ
（以下、溶接ワイヤという）３は、ローラ４により駆動
されてコンタクトチップ２に向けて送給される。コンタ
クトチップ２と溶接母材６との間には溶接電源１が接続
されており、この溶接電源１により所定の電圧の溶接電
流がチップ２と溶接母材６との間に供給される。この溶
接電源１から供給される電流によりコンタクトチップ２
を挿通するワイヤ３の先端と溶接母材６との間でアーク
が発生し、溶接母材６が溶接される。
御装置を示すブロック図である。消耗電極式溶接ワイヤ
（以下、溶接ワイヤという）３は、ローラ４により駆動
されてコンタクトチップ２に向けて送給される。コンタ
クトチップ２と溶接母材６との間には溶接電源１が接続
されており、この溶接電源１により所定の電圧の溶接電
流がチップ２と溶接母材６との間に供給される。この溶
接電源１から供給される電流によりコンタクトチップ２
を挿通するワイヤ３の先端と溶接母材６との間でアーク
が発生し、溶接母材６が溶接される。
【０００４】溶接電流設定器１０は溶接電流を設定する
ためのものであり、この電流設定器１０に設定された溶
接電流設定値は、電圧制御回路８及び比較器９に入力さ
れる。溶接電流検出器７は溶接ワイヤ３及び溶接母材６
に流れる電流を検出する。比較器９はこの溶接電流検出
器７から入力された溶接電流検出値と電流設定器１０か
ら入力された溶接電流設定値との差分をとり、この差分
を積分する。この比較器９の出力がワイヤ送給モータ５
に入力され、モータ５はこの積分信号によるワイヤ送給
速度に基いてワイヤ３を送給すべくローラ４を駆動す
る。
ためのものであり、この電流設定器１０に設定された溶
接電流設定値は、電圧制御回路８及び比較器９に入力さ
れる。溶接電流検出器７は溶接ワイヤ３及び溶接母材６
に流れる電流を検出する。比較器９はこの溶接電流検出
器７から入力された溶接電流検出値と電流設定器１０か
ら入力された溶接電流設定値との差分をとり、この差分
を積分する。この比較器９の出力がワイヤ送給モータ５
に入力され、モータ５はこの積分信号によるワイヤ送給
速度に基いてワイヤ３を送給すべくローラ４を駆動す
る。
【０００５】一方、電圧設定器１１は溶接電圧を設定す
るものであり、この電圧設定器１１に設定された溶接電
圧設定値は電圧制御回路８に入力される。電圧制御回路
８においては、溶接電源１の出力電圧及び電流特性が記
憶されており、電流設定器１０に設定された出力電流又
は溶接電流検出器７により検出された出力電流に対応す
る電圧電流特性により電圧設定器１１からの出力電圧指
令値を演算し、この演算出力電圧指定値を溶接電源１に
出力する。これにより、溶接電源１の出力電圧を電圧設
定器１１の電圧設定値に一致させている。
るものであり、この電圧設定器１１に設定された溶接電
圧設定値は電圧制御回路８に入力される。電圧制御回路
８においては、溶接電源１の出力電圧及び電流特性が記
憶されており、電流設定器１０に設定された出力電流又
は溶接電流検出器７により検出された出力電流に対応す
る電圧電流特性により電圧設定器１１からの出力電圧指
令値を演算し、この演算出力電圧指定値を溶接電源１に
出力する。これにより、溶接電源１の出力電圧を電圧設
定器１１の電圧設定値に一致させている。
【０００６】この従来技術によれば、溶接電源１の出力
電流及び出力電圧は、夫々他方の影響を受けることなく
独立して設定できる。このため、手振れ等の外乱により
チップと母材との間の距離Ｌが変動しても、常に設定値
どおりの出力が得られる。
電流及び出力電圧は、夫々他方の影響を受けることなく
独立して設定できる。このため、手振れ等の外乱により
チップと母材との間の距離Ｌが変動しても、常に設定値
どおりの出力が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
消耗電極式アーク溶接制御装置においては、半自動溶接
における手振れ又は自動溶接における溶接トーチ指向方
向の被溶接材の位置変化等に起因して、溶接トーチのチ
ップ２と被溶接材６との間のワイヤ突出し長さの変動が
生じた場合に、アーク長さが変動し、アークが不安定に
なるか又は溶接品質が劣化するという問題点がある。即
ち、ワイヤ突出し長さが変動した場合に、いま、図８
（ａ）に示すように、電流及び電圧の設定値を調整して
適正な出力電流及び電圧で溶接がなされている状態であ
るとする。このとき、ワイヤ３の突き出し部分の電圧降
下がＶW1、アーク１２の電圧降下、即ちアーク電圧がＶ
A1であるとし、従って、チップ２と、溶接母材６との間
の電圧降下がＶ（＝ＶW1＋ＶA1）であるとする。
消耗電極式アーク溶接制御装置においては、半自動溶接
における手振れ又は自動溶接における溶接トーチ指向方
向の被溶接材の位置変化等に起因して、溶接トーチのチ
ップ２と被溶接材６との間のワイヤ突出し長さの変動が
生じた場合に、アーク長さが変動し、アークが不安定に
なるか又は溶接品質が劣化するという問題点がある。即
ち、ワイヤ突出し長さが変動した場合に、いま、図８
（ａ）に示すように、電流及び電圧の設定値を調整して
適正な出力電流及び電圧で溶接がなされている状態であ
るとする。このとき、ワイヤ３の突き出し部分の電圧降
下がＶW1、アーク１２の電圧降下、即ちアーク電圧がＶ
A1であるとし、従って、チップ２と、溶接母材６との間
の電圧降下がＶ（＝ＶW1＋ＶA1）であるとする。
【０００８】この状態から、手振れ又はワーク形状の変
化等の原因により、図８（ｂ）に示すように、チップ−
母材間距離が長くなった場合、出力電流が小さくなるの
で、出力電流設定値に一致するまでワイヤ送給速度を増
加させる。結果的に、出力電流及び出力電圧は元の値と
一致するが、ワイヤ突き出し長さが長い状態で安定して
しまう。チップ２と溶接母材６との間の電圧はＶのまま
一定であるので、ワイヤ３での電圧降下ＶW2が、アーク
１２での電圧降下ＷA2に比べて相対的に大きくなり、逆
にアーク電圧ＶA2が小さくなる。このため、アーク長が
短くなり過ぎて、適正な溶接条件から外れてアークが不
安定となり、作業性が悪くなる。アーク不安定が激しく
なると、ハンピングビード又は凸ビードとなり、所望の
溶接結果が得られない。
化等の原因により、図８（ｂ）に示すように、チップ−
母材間距離が長くなった場合、出力電流が小さくなるの
で、出力電流設定値に一致するまでワイヤ送給速度を増
加させる。結果的に、出力電流及び出力電圧は元の値と
一致するが、ワイヤ突き出し長さが長い状態で安定して
しまう。チップ２と溶接母材６との間の電圧はＶのまま
一定であるので、ワイヤ３での電圧降下ＶW2が、アーク
１２での電圧降下ＷA2に比べて相対的に大きくなり、逆
にアーク電圧ＶA2が小さくなる。このため、アーク長が
短くなり過ぎて、適正な溶接条件から外れてアークが不
安定となり、作業性が悪くなる。アーク不安定が激しく
なると、ハンピングビード又は凸ビードとなり、所望の
溶接結果が得られない。
【０００９】逆に、チップ−母材間距離が短かくなる
と、出力電流が大きくなるので、ワイヤ送給速度を低下
させて出力電流を設定値に一致させる。そうすると、前
述の場合と逆に、ワイヤ突き出し部分の電圧降下が小さ
くなり、アーク電圧が大きくなる。このため、アーク長
が長くなって、同様に適正な溶接条件から外れ、作業性
及び溶接ビードに悪影響を及ぼす。
と、出力電流が大きくなるので、ワイヤ送給速度を低下
させて出力電流を設定値に一致させる。そうすると、前
述の場合と逆に、ワイヤ突き出し部分の電圧降下が小さ
くなり、アーク電圧が大きくなる。このため、アーク長
が長くなって、同様に適正な溶接条件から外れ、作業性
及び溶接ビードに悪影響を及ぼす。
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ワイヤ突き出し長さが変動した場合に、溶
接電流がその設定値に一致するようにワイヤ送給速度を
制御することができると共に、アーク長さもワイヤ突き
出し長さの変動前のものに維持でき、溶接状態の変動を
防止して安定なアークを得ることができると共に、良好
な溶接品質を得ることができる消耗電極式アーク溶接制
御装置を提供することを目的とする。
のであって、ワイヤ突き出し長さが変動した場合に、溶
接電流がその設定値に一致するようにワイヤ送給速度を
制御することができると共に、アーク長さもワイヤ突き
出し長さの変動前のものに維持でき、溶接状態の変動を
防止して安定なアークを得ることができると共に、良好
な溶接品質を得ることができる消耗電極式アーク溶接制
御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る消耗電極式
アーク溶接制御装置は、溶接ワイヤと溶接母材との間に
溶接電圧を供給する溶接電源と、この溶接電源から出力
される溶接電流を設定する電流設定器と、前記溶接ワイ
ヤ及び溶接母材に流れる溶接電流を検出する電流検出器
と、前記電流設定器に設定された電流設定値と前記電流
検出器から出力された電流検出値との差に基いて溶接ワ
イヤ送給速度指令値を出力するワイヤ送給速度指令値制
御回路と、前記溶接ワイヤ送給速度指令値に基いて前記
溶接ワイヤを前記溶接母材に向けて送給する溶接ワイヤ
駆動手段と、前記電流設定器に設定された電流設定値及
び前記電流検出器から出力された電流検出値の両値、前
記溶接ワイヤ送給速度指令値、又は溶接ワイヤ送給速度
検出値のいずれかを基に溶接電源の出力電圧の設定値を
求め、この出力電圧設定値を前記溶接電源に出力する出
力電圧制御回路とを有し、前記ワイヤ送給速度指令値制
御回路は、前記電流検出値が前記電流設定値より大きい
場合は前記ワイヤ送給速度指令値を減少させ、前記電流
検出値が前記電流設定値より小さい場合は前記ワイヤ送
給速度指令値を増加させるものであり、前記出力電圧制
御回路は、前記電流検出値が前記電流設定値より大きい
場合は前記出力電圧設定値を減少させ、前記電流検出値
が前記電流設定値より小さい場合は前記出力電圧設定値
を増加させるものであるか、又は前記ワイヤ送給速度指
令値若しくは前記ワイヤ送給速度の増減に対応して前記
出力電圧設定値を増減させるものであることを特徴とす
る。
アーク溶接制御装置は、溶接ワイヤと溶接母材との間に
溶接電圧を供給する溶接電源と、この溶接電源から出力
される溶接電流を設定する電流設定器と、前記溶接ワイ
ヤ及び溶接母材に流れる溶接電流を検出する電流検出器
と、前記電流設定器に設定された電流設定値と前記電流
検出器から出力された電流検出値との差に基いて溶接ワ
イヤ送給速度指令値を出力するワイヤ送給速度指令値制
御回路と、前記溶接ワイヤ送給速度指令値に基いて前記
溶接ワイヤを前記溶接母材に向けて送給する溶接ワイヤ
駆動手段と、前記電流設定器に設定された電流設定値及
び前記電流検出器から出力された電流検出値の両値、前
記溶接ワイヤ送給速度指令値、又は溶接ワイヤ送給速度
検出値のいずれかを基に溶接電源の出力電圧の設定値を
求め、この出力電圧設定値を前記溶接電源に出力する出
力電圧制御回路とを有し、前記ワイヤ送給速度指令値制
御回路は、前記電流検出値が前記電流設定値より大きい
場合は前記ワイヤ送給速度指令値を減少させ、前記電流
検出値が前記電流設定値より小さい場合は前記ワイヤ送
給速度指令値を増加させるものであり、前記出力電圧制
御回路は、前記電流検出値が前記電流設定値より大きい
場合は前記出力電圧設定値を減少させ、前記電流検出値
が前記電流設定値より小さい場合は前記出力電圧設定値
を増加させるものであるか、又は前記ワイヤ送給速度指
令値若しくは前記ワイヤ送給速度の増減に対応して前記
出力電圧設定値を増減させるものであることを特徴とす
る。
【００１２】
【作用】本発明においては、ワイヤ送給速度指令値制御
回路が、電流設定器からの電流設定値と電流検出器から
の電流検出値との差を基に両者を一致させるためのワイ
ヤ送給速度を演算し、又はテーブルから選択する。溶接
ワイヤ駆動手段はこのワイヤ送給速度指令値制御回路か
ら入力されたワイヤ送給速度指令値に基いて溶接ワイヤ
を溶接母材に向けて送給駆動する。
回路が、電流設定器からの電流設定値と電流検出器から
の電流検出値との差を基に両者を一致させるためのワイ
ヤ送給速度を演算し、又はテーブルから選択する。溶接
ワイヤ駆動手段はこのワイヤ送給速度指令値制御回路か
ら入力されたワイヤ送給速度指令値に基いて溶接ワイヤ
を溶接母材に向けて送給駆動する。
【００１３】また、出力電圧制御回路は、前記電流設定
値と前記電流検出値とを入力してその差に基いて溶接電
圧に出力する溶接電圧の設定値を変更し、アーク長をワ
イヤ突き出し長さが変動する前のアーク長に維持する。
即ち、出力電圧制御回路は、チップ−母材間距離が大き
く、溶接電流検出値が溶接電流設定値より小さくなった
場合は、出力電圧の設定値を高くし、逆にチップ−母材
間距離が小さく、溶接電流検出値が溶接電流設定値より
大きくなった場合は、出力電圧の設定値を低くする。こ
れにより、チップ−母材間距離の変動に拘らず、アーク
電圧を一定に保持することができ、アークを安定に保つ
ことができる。
値と前記電流検出値とを入力してその差に基いて溶接電
圧に出力する溶接電圧の設定値を変更し、アーク長をワ
イヤ突き出し長さが変動する前のアーク長に維持する。
即ち、出力電圧制御回路は、チップ−母材間距離が大き
く、溶接電流検出値が溶接電流設定値より小さくなった
場合は、出力電圧の設定値を高くし、逆にチップ−母材
間距離が小さく、溶接電流検出値が溶接電流設定値より
大きくなった場合は、出力電圧の設定値を低くする。こ
れにより、チップ−母材間距離の変動に拘らず、アーク
電圧を一定に保持することができ、アークを安定に保つ
ことができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。
参照して具体的に説明する。
【００１５】図１は本発明の第１の実施例に係る消耗電
極式アーク溶接制御装置を示すブロック図である。図１
において、図７と同一物には同一符号を付してその詳細
な説明を省略する。
極式アーク溶接制御装置を示すブロック図である。図１
において、図７と同一物には同一符号を付してその詳細
な説明を省略する。
【００１６】本実施例においては、電流検出器７の出力
（溶接電流検出値ＩF）はワイヤ送給速度制御回路１５
と電圧制御回路１７とに入力される。また、溶接電流設
定器１０の出力（溶接電流設定値ＩR）もワイヤ送給速
度制御回路１５及び電圧制御回路１７に入力される。
（溶接電流検出値ＩF）はワイヤ送給速度制御回路１５
と電圧制御回路１７とに入力される。また、溶接電流設
定器１０の出力（溶接電流設定値ＩR）もワイヤ送給速
度制御回路１５及び電圧制御回路１７に入力される。
【００１７】ワイヤ送給速度制御回路１５は溶接電流検
出値ＩF及び溶接電流設定値ＩRを入力し、両者が一致す
るようにワイヤ送給速度指令値Ｆを演算する。即ち、ワ
イヤ送給速度制御回路１５はＩRとＩFとの差信号の積分
項を含む演算式により、ワイヤ送給速度指令値Ｆを算出
する。この演算式は、基本的には、ＩF＜ＩRの場合はＦ
を大きくし、ＩF＞ＩRの場合はＦを小さくするようにＦ
を算出するものである。この演算により、ＩRとＩFとを
一致させるためのワイヤ送給速度指令値Ｆが求められ、
ワイヤ送給速度制御回路１５は、これをモータドライバ
１６に出力する。モータドライバ１６はこのワイヤ送給
速度指令値Ｆに従ってワイヤ３が送給されるようにモー
タ５を駆動する。
出値ＩF及び溶接電流設定値ＩRを入力し、両者が一致す
るようにワイヤ送給速度指令値Ｆを演算する。即ち、ワ
イヤ送給速度制御回路１５はＩRとＩFとの差信号の積分
項を含む演算式により、ワイヤ送給速度指令値Ｆを算出
する。この演算式は、基本的には、ＩF＜ＩRの場合はＦ
を大きくし、ＩF＞ＩRの場合はＦを小さくするようにＦ
を算出するものである。この演算により、ＩRとＩFとを
一致させるためのワイヤ送給速度指令値Ｆが求められ、
ワイヤ送給速度制御回路１５は、これをモータドライバ
１６に出力する。モータドライバ１６はこのワイヤ送給
速度指令値Ｆに従ってワイヤ３が送給されるようにモー
タ５を駆動する。
【００１８】図２は電圧制御回路１７の具体的構成を示
すブロック図である。電圧制御回路１７は、溶接電流設
定値ＩRを演算器２１により関数ｆに基いて電圧基準値
ＶRに変換する。この関数ｆは、例えば、変数ＩRの一次
式で表されるものであり、ＩRの増加と共に、ＶRも比例
して増加する。しかし、関数ｆは一次式に限らず、チッ
プ−母材間距離が標準的な長さのときに、ある出力電流
に対して安定したアークが得られる適正電圧となるよう
な関係の関数であればよい。
すブロック図である。電圧制御回路１７は、溶接電流設
定値ＩRを演算器２１により関数ｆに基いて電圧基準値
ＶRに変換する。この関数ｆは、例えば、変数ＩRの一次
式で表されるものであり、ＩRの増加と共に、ＶRも比例
して増加する。しかし、関数ｆは一次式に限らず、チッ
プ−母材間距離が標準的な長さのときに、ある出力電流
に対して安定したアークが得られる適正電圧となるよう
な関係の関数であればよい。
【００１９】一方、溶接電流設定値ＩRと溶接電流検出
値ＩFとは、関数ｇが設定された演算器２２に入力さ
れ、ＩRとＩFとの差分が関数ｇにより電圧補正値ＶEに
変換される。関数ｇは積分又は比例積分等の演算式で表
わされる。
値ＩFとは、関数ｇが設定された演算器２２に入力さ
れ、ＩRとＩFとの差分が関数ｇにより電圧補正値ＶEに
変換される。関数ｇは積分又は比例積分等の演算式で表
わされる。
【００２０】電圧基準値ＶRと電圧補正値ＶEとは演算器
２３に入力され、演算器２３にて両者が加算されて溶接
電圧設定値Ｖとして溶接電圧制御回路１７から溶接電源
１に出力される。
２３に入力され、演算器２３にて両者が加算されて溶接
電圧設定値Ｖとして溶接電圧制御回路１７から溶接電源
１に出力される。
【００２１】次に、上述の如く構成された消耗電極式ア
ーク溶接制御装置の動作について説明する。いま、チッ
プ母材間距離が標準長で溶接されており、出力電流が電
流設定値ＩROで、出力電圧が関数ｆで決まる電圧基準値
ＶROであるとする。送給速度指令値はＦOとする。そし
て、この状態からチップ母材間距離が手振れ等、何らか
の影響で長くなったとする。そうすると、図３（ａ），
（ｂ）に示すように、出力電流はＩAに減少する。
ーク溶接制御装置の動作について説明する。いま、チッ
プ母材間距離が標準長で溶接されており、出力電流が電
流設定値ＩROで、出力電圧が関数ｆで決まる電圧基準値
ＶROであるとする。送給速度指令値はＦOとする。そし
て、この状態からチップ母材間距離が手振れ等、何らか
の影響で長くなったとする。そうすると、図３（ａ），
（ｂ）に示すように、出力電流はＩAに減少する。
【００２２】ワイヤ送給速度制御回路１５は、電流検出
値ＩFがＩAとなったので、ＩROに一致するまで、ワイヤ
送給速度指令値を増加させ、図３（ａ）に示すように、
これをＦOからＦ1にする。この制御と同時に電圧制御回
路１７は、出力電流がＩAとなった時点からＩROに復帰
する迄の間、正の電流の差信号が積分されて、電圧補正
値ＶEが０からＶE1に大きくなり、図３（ｂ）に示すよ
うに、電圧指令値はＶR O＋ＶE1となる。
値ＩFがＩAとなったので、ＩROに一致するまで、ワイヤ
送給速度指令値を増加させ、図３（ａ）に示すように、
これをＦOからＦ1にする。この制御と同時に電圧制御回
路１７は、出力電流がＩAとなった時点からＩROに復帰
する迄の間、正の電流の差信号が積分されて、電圧補正
値ＶEが０からＶE1に大きくなり、図３（ｂ）に示すよ
うに、電圧指令値はＶR O＋ＶE1となる。
【００２３】結果的には、出力電流がＩROとなり電流設
定値どおりとなり、出力電圧は、ＶRO＋ＶE1と大きくな
り、チップ母材間距離が長くなった分、ワイヤでの電圧
降下の増加を考慮して出力電圧を増加させるため、アー
ク長が適正に保たれて、安定した溶接を続行することが
できる。
定値どおりとなり、出力電圧は、ＶRO＋ＶE1と大きくな
り、チップ母材間距離が長くなった分、ワイヤでの電圧
降下の増加を考慮して出力電圧を増加させるため、アー
ク長が適正に保たれて、安定した溶接を続行することが
できる。
【００２４】逆に、チップ−母材間距離が、短かくなっ
た場合は、出力電流が増加する。そうすると、ワイヤ送
給速度制御回路１５は、電流設定値ＩROに一致するよう
に送給速度を小さくする。この間、電圧制御回路１７
は、負の電流差信号が積分されて電圧補正値ＶEが−Ｖ
E1となる。
た場合は、出力電流が増加する。そうすると、ワイヤ送
給速度制御回路１５は、電流設定値ＩROに一致するよう
に送給速度を小さくする。この間、電圧制御回路１７
は、負の電流差信号が積分されて電圧補正値ＶEが−Ｖ
E1となる。
【００２５】結果的には、出力電圧はＶRO−ＶE1と小さ
くなり、チップ−母材間距離が短くなった分、出力電圧
を小さくするため、アーク長が適正に保持され、安定し
て溶接できる。
くなり、チップ−母材間距離が短くなった分、出力電圧
を小さくするため、アーク長が適正に保持され、安定し
て溶接できる。
【００２６】次に、本発明の第２の実施例について図４
及び図５を参照して説明する。図５は図４に示すワイヤ
送給速度制御回路３０の具体的構成を示すブロック図で
ある。本実施例は、溶接電圧設定値の決定に、ワイヤ送
給速度制御回路の出力を利用するものである。図４にお
いて図１と同一物には同一符号を付してその詳細な説明
は省略する。
及び図５を参照して説明する。図５は図４に示すワイヤ
送給速度制御回路３０の具体的構成を示すブロック図で
ある。本実施例は、溶接電圧設定値の決定に、ワイヤ送
給速度制御回路の出力を利用するものである。図４にお
いて図１と同一物には同一符号を付してその詳細な説明
は省略する。
【００２７】本実施例においては、電流検出器７の溶接
電流検出値ＩF及び電流設定器１０の溶接電流設定値ＩR
が入力されるワイヤ送給速度制御回路３０は、その演算
出力Ｆをモータドライバ１６に入力させると共に、溶接
電圧制御回路３１にも入力させる。溶接電圧制御回路３
１はこのワイヤ送給速度指令値Ｆを基に溶接電圧の設定
値Ｖを求め、これを溶接電源１に出力する。
電流検出値ＩF及び電流設定器１０の溶接電流設定値ＩR
が入力されるワイヤ送給速度制御回路３０は、その演算
出力Ｆをモータドライバ１６に入力させると共に、溶接
電圧制御回路３１にも入力させる。溶接電圧制御回路３
１はこのワイヤ送給速度指令値Ｆを基に溶接電圧の設定
値Ｖを求め、これを溶接電源１に出力する。
【００２８】ワイヤ送給速度制御回路３０は、図５に示
すように、溶接電流設定値ＩRが入力され、このＩRに略
比例したワイヤ送給速度の基準値ＦRを出力する演算器
３２ａと、溶接電流設定値ＩRと溶接電流検出値ＩFとが
入力され、両者の差から演算したワイヤ送給速度の補正
値ＦEを出力する演算器３２ｂと、基準値ＦRと補正値Ｆ
Eとを加算してワイヤ送給速度指令値Ｆを出力する演算
器３３とにより構成されている。
すように、溶接電流設定値ＩRが入力され、このＩRに略
比例したワイヤ送給速度の基準値ＦRを出力する演算器
３２ａと、溶接電流設定値ＩRと溶接電流検出値ＩFとが
入力され、両者の差から演算したワイヤ送給速度の補正
値ＦEを出力する演算器３２ｂと、基準値ＦRと補正値Ｆ
Eとを加算してワイヤ送給速度指令値Ｆを出力する演算
器３３とにより構成されている。
【００２９】基準値ＦRは溶接電流設定値ＩRの関数であ
り、チップ母材間距離が標準的長さのときに、出力電流
が電流設定値ＩRに一致するようなワイヤ送給速度に定
めておく。演算器３２ｂは積分又は比例積分等の演算式
に従って補正値ＦEを算出する。このように、演算式に
積分要素を加えることにより、出力電流を電流設定値と
完全に一致させることができる。
り、チップ母材間距離が標準的長さのときに、出力電流
が電流設定値ＩRに一致するようなワイヤ送給速度に定
めておく。演算器３２ｂは積分又は比例積分等の演算式
に従って補正値ＦEを算出する。このように、演算式に
積分要素を加えることにより、出力電流を電流設定値と
完全に一致させることができる。
【００３０】本実施例においては、電圧制御をワイヤ送
給速度制御回路３０のワイヤ送給速度指令値Ｆにより行
う。即ち、ワイヤ突き出し長さが変動すると、溶接電流
検出値ＩRが変動し、従って、図３（ａ）に示すよう
に、ワイヤ送給速度指令値Ｆが変動する。このため、こ
のワイヤ送給速度指令値ＦがＦ0からＦ1へ変動したとき
に、図３（ｂ）に示すように、出力電圧設定値ＶをＶRO
からＶRO＋ＶE1に変更すればよい。
給速度制御回路３０のワイヤ送給速度指令値Ｆにより行
う。即ち、ワイヤ突き出し長さが変動すると、溶接電流
検出値ＩRが変動し、従って、図３（ａ）に示すよう
に、ワイヤ送給速度指令値Ｆが変動する。このため、こ
のワイヤ送給速度指令値ＦがＦ0からＦ1へ変動したとき
に、図３（ｂ）に示すように、出力電圧設定値ＶをＶRO
からＶRO＋ＶE1に変更すればよい。
【００３１】なお、ワイヤ送給速度指令値Ｆと適正な出
力電圧設定値Ｖとの間には前述の如く相関関係があるの
で、ＦとＶとの間の関係として関数ｆVを溶接電圧制御
回路３１に記憶させておく。そして、溶接電圧制御回路
３１はワイヤ送給速度制御回路３０からワイヤ送給速度
の指令値Ｆを入力すると、関数ｆVに従って、適正な溶
接電圧設定値Ｖを演算し、これを溶接電源１に出力す
る。
力電圧設定値Ｖとの間には前述の如く相関関係があるの
で、ＦとＶとの間の関係として関数ｆVを溶接電圧制御
回路３１に記憶させておく。そして、溶接電圧制御回路
３１はワイヤ送給速度制御回路３０からワイヤ送給速度
の指令値Ｆを入力すると、関数ｆVに従って、適正な溶
接電圧設定値Ｖを演算し、これを溶接電源１に出力す
る。
【００３２】次に、図６を参照して本発明の第３の実施
例について説明する。図６において、図４と同一物には
同一符号を付してその詳細な説明は省略する。本実施例
においては、溶接電圧制御回路３４に、溶接電流設定器
１０の出力である溶接電流設定値ＩR、溶接電流検出器
７の出力である溶接電流検出値ＩF、ワイヤ送給速度制
御回路１５の出力であるワイヤ送給速度指令値Ｆ及びモ
ータドライバ１６の出力であるワイヤ送給速度の実値Ｆ
Fが入力されている。
例について説明する。図６において、図４と同一物には
同一符号を付してその詳細な説明は省略する。本実施例
においては、溶接電圧制御回路３４に、溶接電流設定器
１０の出力である溶接電流設定値ＩR、溶接電流検出器
７の出力である溶接電流検出値ＩF、ワイヤ送給速度制
御回路１５の出力であるワイヤ送給速度指令値Ｆ及びモ
ータドライバ１６の出力であるワイヤ送給速度の実値Ｆ
Fが入力されている。
【００３３】溶接電圧制御回路３４には、ワイヤ送給速
度ＷFRと、適正出力電圧Ｖaとの関係が、関数又は条件
表として、各出力電流毎にテーブルに記憶されている。
度ＷFRと、適正出力電圧Ｖaとの関係が、関数又は条件
表として、各出力電流毎にテーブルに記憶されている。
【００３４】即ち、出力電流を複数の範囲に分割し、各
範囲に属する出力電流にとって適正な関係又は条件表が
溶接電圧制御回路３４に設定されている。このＷFRとＶ
aとの関係は、ＷFRが大きくなると、Ｖaも大きくなるよ
うなものである。即ち、ＷF Rはチップ母材間距離に略比
例する関数で表わされるため、ＷFRが大きい場合は、チ
ップ母材間距離が大きく、ＷFRが小さい場合は、チップ
母材間距離が小さい。
範囲に属する出力電流にとって適正な関係又は条件表が
溶接電圧制御回路３４に設定されている。このＷFRとＶ
aとの関係は、ＷFRが大きくなると、Ｖaも大きくなるよ
うなものである。即ち、ＷF Rはチップ母材間距離に略比
例する関数で表わされるため、ＷFRが大きい場合は、チ
ップ母材間距離が大きく、ＷFRが小さい場合は、チップ
母材間距離が小さい。
【００３５】出力電流は、溶接電流の設定値ＩR又は検
出値ＩFにより把握する。ワイヤ送給速度ＷFRはワイヤ
送給速度の指令値Ｆ又は実値（検出値）ＦFにより把握
する。
出値ＩFにより把握する。ワイヤ送給速度ＷFRはワイヤ
送給速度の指令値Ｆ又は実値（検出値）ＦFにより把握
する。
【００３６】本実施例においては、溶接電圧制御回路３
４は先ず溶接電流の設定値ＩR又は検出値ＩFにより、そ
の溶接電流に対応する関数又は条件表を読み出す。次い
で、溶接電圧制御回路３４はワイヤ送給速度の指令値Ｆ
又は実値（検出値）ＦFに対応した電圧Ｖaを前記関数又
は条件表から求め、これを電圧指令値Ｖとして溶接電源
１に出力する。
４は先ず溶接電流の設定値ＩR又は検出値ＩFにより、そ
の溶接電流に対応する関数又は条件表を読み出す。次い
で、溶接電圧制御回路３４はワイヤ送給速度の指令値Ｆ
又は実値（検出値）ＦFに対応した電圧Ｖaを前記関数又
は条件表から求め、これを電圧指令値Ｖとして溶接電源
１に出力する。
【００３７】別の形態として、出力溶接電流と適正出力
電圧Ｖaとの関係を関数又は条件表として、各ワイヤ送
給速度ＷFR毎にテーブルに記憶しても良い。
電圧Ｖaとの関係を関数又は条件表として、各ワイヤ送
給速度ＷFR毎にテーブルに記憶しても良い。
【００３８】なお、溶接電圧制御回路３４に記憶される
データ（関数又は条件表）は、ワイヤ径、ワイヤ材質又
は使用ガス等の溶融特性に関与する要素のいずれか１つ
又はその組み合わせにより適切なものを設定される。
データ（関数又は条件表）は、ワイヤ径、ワイヤ材質又
は使用ガス等の溶融特性に関与する要素のいずれか１つ
又はその組み合わせにより適切なものを設定される。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
手振れ及びワークの形状変化等の何らかの外乱によりチ
ップ−母材間の距離が変動しても、ワイヤ送給速度を適
切に制御して出力電流を一定にすることができると共
に、出力電圧をチップ−母材間の距離の変動に対応させ
て増減制御するので、常にアーク長を適正なものに維持
することができる。
手振れ及びワークの形状変化等の何らかの外乱によりチ
ップ−母材間の距離が変動しても、ワイヤ送給速度を適
切に制御して出力電流を一定にすることができると共
に、出力電圧をチップ−母材間の距離の変動に対応させ
て増減制御するので、常にアーク長を適正なものに維持
することができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る消耗電極式アーク
溶接制御装置を示すブロック図である。
溶接制御装置を示すブロック図である。
【図２】同じくその溶接電圧制御回路１７の具体的構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】同じく本実施例の動作を示すグラフ図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る消耗電極式アーク
溶接制御装置を示すブロック図である。
溶接制御装置を示すブロック図である。
【図５】同じくそのワイヤ送給速度制御回路３０の具体
的構成を示すブロック図である。
的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る消耗電極式アーク
溶接制御装置を示すブロック図である。
溶接制御装置を示すブロック図である。
【図７】従来の消耗電極式アーク溶接制御装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】同じくその問題点を説明する模式図である。
１；溶接電源 ２；コンタクトチップ ３；溶接ワイヤ ５；ワイヤ送給モータ ６；溶接母材 ７；溶接電流検出器 １０；溶接電流設定器 １７，３１，３４；溶接電圧制御回路 １５，３０；ワイヤ送給速度制御回路 ３２ａ，３２ｂ，３３；演算器
フロントページの続き (72)発明者 樋田 幸雄 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所豊橋ＦＡ・ロボットセ ンター内 (72)発明者 本間 正浩 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所豊橋ＦＡ・ロボットセ ンター内 (72)発明者 佐藤 英市 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所豊橋ＦＡ・ロボットセ ンター内 (56)参考文献 特開 昭60−177962（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 9/073 B23K 9/12
Claims (5)
- 【請求項１】 溶接ワイヤと溶接母材との間に溶接電圧
を供給する溶接電源と、この溶接電源から出力される溶
接電流を設定する電流設定器と、前記溶接ワイヤ及び溶
接母材に流れる溶接電流を検出する電流検出器と、前記
電流設定器に設定された電流設定値と前記電流検出器か
ら出力された電流検出値との差に基いて溶接ワイヤ送給
速度指令値を出力するワイヤ送給速度指令値制御回路
と、前記溶接ワイヤ送給速度指令値に基いて前記溶接ワ
イヤを前記溶接母材に向けて送給する溶接ワイヤ駆動手
段と、前記電流設定器に設定された電流設定値及び前記
電流検出器から出力された電流検出値の両値、前記溶接
ワイヤ送給速度指令値、又は溶接ワイヤ送給速度検出値
のいずれかを基に溶接電源の出力電圧の設定値を求め、
この出力電圧設定値を前記溶接電源に出力する出力電圧
制御回路とを有し、前記ワイヤ送給速度指令値制御回路
は、前記電流検出値が前記電流設定値より大きい場合は
前記ワイヤ送給速度指令値を減少させ、前記電流検出値
が前記電流設定値より小さい場合は前記ワイヤ送給速度
指令値を増加させるものであり、前記出力電圧制御回路
は、前記電流検出値が前記電流設定値より大きい場合は
前記出力電圧設定値を減少させ、前記電流検出値が前記
電流設定値より小さい場合は前記出力電圧設定値を増加
させるものであるか、又は前記ワイヤ送給速度指令値若
しくは前記ワイヤ送給速度の増減に対応して前記出力電
圧設定値を増減させるものであることを特徴とする消耗
電極式アーク溶接制御装置。 - 【請求項２】 前記出力電圧制御回路は、電流設定値Ｉ
Rの関数ｆで決定される電圧基準値ＶRと、電流設定値Ｉ
Rと電流検出値ＩFとの差分の関数ｇにより演算した演算
結果ＶEとを加算した値ＶR＋ＶEを出力電圧指令値とし
て出力することを特徴とする請求項１に記載の消耗電極
式アーク溶接制御装置。 - 【請求項３】 前記出力電圧制御回路には、予め、溶接
電流及び溶接ワイヤ送給速度に対応した適正な溶接電圧
のテーブルが記憶されており、前記出力電圧制御回路
は、溶接電流設定値又は溶接電流検出値と、溶接ワイヤ
送給速度指令値又は溶接ワイヤ送給速度検出値を入力
し、前記テーブルから適正な溶接電圧を選択してこれを
溶接電圧指令値として出力することを特徴とする請求項
１に記載の消耗電極式アーク溶接制御装置。 - 【請求項４】 前記関数ｆ，ｇは、ワイヤ径、ワイヤ材
質及び使用ガスの少なくともいずれか１つに基いて選択
されるものであることを特徴とする請求項２に記載の消
耗電極式アーク溶接制御装置。 - 【請求項５】 前記テーブルは、ワイヤ径、ワイヤ材質
及び使用ガスの少なくともいずれか１つに基いて選択さ
れるものであることを特徴とする請求項３に記載の消耗
電極式アーク溶接制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205451A JP2804703B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 消耗電極式アーク溶接制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205451A JP2804703B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 消耗電極式アーク溶接制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751854A JPH0751854A (ja) | 1995-02-28 |
| JP2804703B2 true JP2804703B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=16507101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205451A Expired - Fee Related JP2804703B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 消耗電極式アーク溶接制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804703B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615387A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-08-01 | 深圳麦格米特电气股份有限公司 | 一种电弧焊焊接电源控制方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPS274002A0 (en) * | 2002-06-03 | 2002-06-20 | University Of Wollongong, The | Control method and system for metal arc welding |
| JP5556734B2 (ja) * | 2011-04-20 | 2014-07-23 | 株式会社安川電機 | 溶接システムおよび溶接システム用ロボット制御装置 |
| JP5907614B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-04-26 | 株式会社ダイヘン | 消耗電極アーク溶接制御方法 |
| JP5918061B2 (ja) | 2012-07-30 | 2016-05-18 | 株式会社ダイヘン | 消耗電極アーク溶接制御方法 |
| JP5797633B2 (ja) * | 2012-10-31 | 2015-10-21 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接装置、定電圧特性溶接電源及びアーク溶接方法 |
| CN106660155B (zh) | 2014-08-18 | 2019-06-07 | 株式会社达谊恒 | 电弧焊接控制方法 |
| JP7222810B2 (ja) * | 2019-05-29 | 2023-02-15 | 株式会社ダイヘン | アーク溶接装置及びアーク溶接方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60177962A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接用制御装置 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP5205451A patent/JP2804703B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615387A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-08-01 | 深圳麦格米特电气股份有限公司 | 一种电弧焊焊接电源控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751854A (ja) | 1995-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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