JP5058678B2 - Non-consumable electrode arc welding power supply - Google Patents

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Description

本発明は、種々の溶接条件に応じた適正な溶接電流の設定を容易に行うことができる非消耗電極アーク溶接電源に関するものである。   The present invention relates to a non-consumable electrode arc welding power source that can easily set an appropriate welding current according to various welding conditions.

非消耗電極アーク溶接法には、ティグ溶接法、プラズマアーク溶接法等がある。以下では、ティグ溶接法の場合を例として説明するが、プラズマアーク溶接法の場合も同様である。   Non-consumable electrode arc welding methods include TIG welding and plasma arc welding. Hereinafter, the case of the TIG welding method will be described as an example, but the same applies to the case of the plasma arc welding method.

図8は、ティグ溶接の典型的な出力電流波形図である。同図(A)はシールドガスの放流信号Gfを示し、同図(B)は出力電流Ioを示す。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 8 is a typical output current waveform diagram of TIG welding. FIG. 4A shows the shield gas discharge signal Gf, and FIG. 4B shows the output current Io. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

トーチスイッチがオンされ溶接電源に起動信号が入力されると、同図(A)に示すように、溶接トーチ先端のノズルからのシールドガスの放流が開始する。同図(A)に示すように、プリフロー期間Tpが経過すると、同図(B)に示すように、初期電流Isが通電する。ここでトーチスイッチがオフされると、アップスロープ期間Tuの間初期電流Isから溶接電流Iwへと出力電流Ioが増加し、その後は溶接電流Iwが通電する。ここで、再びトーチスイッチをオンすると、ダウンスロープ期間Tdの間溶接電流Iwからクレータ電流Icへと出力電流Ioが減少し、その後はクレータ電流Icが通電する。ここで、再びトーチスイッチをオフすると、クレータ電流Icの通電が終了する。ただし、同図(A)に示すように、シールドガスの放流はその後もアフターフロー期間Taの間継続する。   When the torch switch is turned on and a start signal is input to the welding power source, as shown in FIG. 5A, the discharge of the shield gas from the nozzle at the tip of the welding torch starts. As shown in FIG. 6A, when the preflow period Tp elapses, the initial current Is is supplied as shown in FIG. When the torch switch is turned off, the output current Io increases from the initial current Is to the welding current Iw during the upslope period Tu, and then the welding current Iw is energized. Here, when the torch switch is turned on again, the output current Io decreases from the welding current Iw to the crater current Ic during the downslope period Td, and thereafter the crater current Ic is energized. Here, when the torch switch is turned off again, energization of the crater current Ic ends. However, as shown in FIG. 5A, the release of the shield gas continues during the afterflow period Ta.

溶接を行う際には、溶接作業者は、継手条件、被溶接物の材質、板厚等の溶接条件に応じて、上記の溶接電流Iw、初期電流Is、クレータ電流Ic、アップスロープ期間Tu、ダウンスロープ期間Td、プリフロー期間Tp及びアフターフロー期間Ta(以下、パラメータという)を適正値に設定する必要がある。これら多数のパラメータを種々の溶接条件に応じて適正値に設定するのは、長年の経験と煩雑な手間が必要である。この問題に対処するために、溶接電流Iwを設定すれば他のパラメータは溶接電流Iwとの間で予め定めた関係に従って自動的に設定される従来技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   When welding is performed, the welding operator selects the welding current Iw, the initial current Is, the crater current Ic, the upslope period Tu, according to the welding conditions such as the joint conditions, the material of the workpiece, the plate thickness, and the like. It is necessary to set the down slope period Td, the preflow period Tp, and the afterflow period Ta (hereinafter referred to as parameters) to appropriate values. Setting many of these parameters to appropriate values according to various welding conditions requires many years of experience and troublesome work. In order to cope with this problem, a conventional technique has been proposed in which, if the welding current Iw is set, other parameters are automatically set according to a predetermined relationship with the welding current Iw (for example, Patent Document 1). 2).

特許第3004889号公報Japanese Patent No. 3004889 特開2006−26663号公報JP 2006-26663 A

従来技術では、溶接電流Iwを設定すれば他のパラメータは自動設定されるので、設定の煩雑さは改善される。しかし、溶接電流Iwは、継手条件、被溶接物の材質及び板厚に応じて適正値に設定する必要があり、これには長年の経験が必要である。   In the prior art, if the welding current Iw is set, other parameters are automatically set, so that the complexity of the setting is improved. However, the welding current Iw needs to be set to an appropriate value according to the joint conditions, the material of the workpiece and the plate thickness, and this requires years of experience.

そこで、本発明は、継手形状、被溶接物の材質及び板厚に応じて適正な溶接電流を自動設定することができる非消耗電極アーク溶接電源を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-consumable electrode arc welding power source capable of automatically setting an appropriate welding current in accordance with the joint shape, the material of the workpiece and the plate thickness.

上述した課題を解決するために、第1の発明は、溶接電流設定信号によって設定された溶接電流を通電する非消耗電極アーク溶接電源において、
継手条件を設定するための継手設定信号を出力する継手設定手段と、
被溶接物の材質を設定するための材質設定信号を出力する材質設定手段と、
被溶接物の板厚を設定するための板厚設定信号を出力する板厚設定手段と、
前記継手設定信号、前記材質設定信号及び前記板厚設定信号を入力として、予め定めた溶接電流算出関数によって前記溶接電流設定信号を出力する溶接電流設定部と、
電極の直径を設定するための電極径設定信号を出力する電極径設定手段と、
この電極径設定信号に応じた上限電流設定信号を出力する上限電流設定部と、
この上限電流設定信号と前記溶接電流設定信号とを比較して、前記溶接電流設定信号の値が大きいときは警報信号を出力する比較部と、
この警報信号を入力として警報を発する警報手段と、
を備えたことを特徴とする非消耗電極アーク溶接電源である。
In order to solve the above-described problem, the first invention is a non-consumable electrode arc welding power source for energizing a welding current set by a welding current setting signal.
A joint setting means for outputting a joint setting signal for setting joint conditions;
Material setting means for outputting a material setting signal for setting the material of the workpiece,
A plate thickness setting means for outputting a plate thickness setting signal for setting the plate thickness of the workpiece,
With the joint setting signal, the material setting signal, and the plate thickness setting signal as inputs, a welding current setting unit that outputs the welding current setting signal according to a predetermined welding current calculation function;
Electrode diameter setting means for outputting an electrode diameter setting signal for setting the diameter of the electrode;
An upper limit current setting unit that outputs an upper limit current setting signal according to the electrode diameter setting signal;
Comparing the upper limit current setting signal and the welding current setting signal, when the value of the welding current setting signal is large, a comparison unit that outputs an alarm signal;
An alarm means for issuing an alarm using the alarm signal as an input;
A non-consumable electrode arc welding power source.

第2の発明は、前記溶接電流算出関数は、前記継手設定信号及び前記材質設定信号の全ての組み合わせ条件ごとに、前記板厚設定信号を入力として前記溶接電流設定信号を算出する予め定めた関数群である、ことを特徴とする第1の発明記載の非消耗電極アーク溶接電源である。   According to a second aspect of the present invention, the welding current calculation function is a predetermined function that calculates the welding current setting signal by inputting the plate thickness setting signal for every combination condition of the joint setting signal and the material setting signal. The non-consumable electrode arc welding power source according to the first invention, characterized in that it is a group.

第3の発明は、前記溶接電流算出関数は、前記継手設定信号によって設定される全ての継手条件ごとに、前記材質設定信号及び前記板厚設定信号を入力として前記溶接電流設定信号を算出する予め定めた関数群である、ことを特徴とする第1の発明記載の非消耗電極アーク溶接電源である。   According to a third aspect of the present invention, the welding current calculation function calculates in advance the welding current setting signal by inputting the material setting signal and the plate thickness setting signal for every joint condition set by the joint setting signal. The non-consumable electrode arc welding power source according to the first aspect of the invention, characterized in that it is a defined function group.

第5の発明は、前記警報信号を入力として溶接電源の出力を禁止する出力禁止部と、
を備えたことを特徴とする第1〜第3の発明のいずれか1項に記載の非消耗電極アーク溶接電源である。
5th invention, the output prohibition part which prohibits the output of a welding power source by using the said warning signal as an input,
The non-consumable electrode arc welding power source according to any one of the first to third inventions .

本発明によれば、継手条件、被溶接物の材質及び板厚を選択するだけで、適正な溶接電流Iwが予め定めた溶接電流算出関数によって算出されて自動設定される。このために、溶接電流Iwの設定に、長年の経験及び煩雑な手間が不要になる。
さらに、自動設定される溶接電流設定信号の値が電極径に対する上限電流値を超えているときは警報を発することができる。このために、電極の消耗が大きくなり溶接品質が悪くなるのを防止することができる。
According to the present invention, an appropriate welding current Iw is calculated by a predetermined welding current calculation function and automatically set only by selecting a joint condition, a material to be welded, and a plate thickness. For this reason, many years of experience and troublesome labor are not required for setting the welding current Iw.
Furthermore, an alarm can be issued when the value of the welding current setting signal that is automatically set exceeds the upper limit current value for the electrode diameter. For this reason, it is possible to prevent the electrode from being consumed and the welding quality from being deteriorated.

さらに、溶接電流算出関数を上記第3の発明のように構成することによって、関数群の数を減少させることができるので、関数のカスタマイズ時の手間が軽減され、かつ、溶接電源に関数群を記憶させるための記憶容量も少なくすることができる。   Furthermore, since the number of function groups can be reduced by configuring the welding current calculation function as in the third aspect of the invention, it is possible to reduce the time and effort for customizing the function and to add the function group to the welding power source. The storage capacity for storing can also be reduced.

上記第4の発明によれば、上述した効果に加えて、自動設定される溶接電流設定信号の値が電極径に対する上限電流値を超えているときは溶接電源の出力を禁止することができる。このために、電極の消耗が大きくなり溶接品質が悪くなるのを防止することができる。

According to the fourth aspect of the invention, in addition to the effects described above, the output of the welding power source can be prohibited when the value of the welding current setting signal that is automatically set exceeds the upper limit current value with respect to the electrode diameter. For this reason, it is possible to prevent the electrode from being consumed and the welding quality from being deteriorated.

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非消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。電源主回路PMは、3相200V等の商用電源を入力として、後述する電流誤差増幅信号Eiに従ってインバータ制御、サイリスタ位相制御等の出力制御を行い、出力電流Ioを出力する。溶接トーチ4に装着されたタングステン等の非消耗電極1と被溶接物2との間にアーク3が発生し、アーク3中を出力電流Ioが通電する。アーク3中にフィラワイヤを添加しながら溶接を行う場合もある。   FIG. 1 is a block diagram of a non-consumable electrode arc welding power source according to an embodiment of the present invention. The power supply main circuit PM receives a commercial power supply such as a three-phase 200 V input, performs output control such as inverter control and thyristor phase control according to a current error amplification signal Ei described later, and outputs an output current Io. An arc 3 is generated between the non-consumable electrode 1 such as tungsten mounted on the welding torch 4 and the workpiece 2, and an output current Io is conducted through the arc 3. There is a case where welding is performed while adding a filler wire in the arc 3.

電流検出回路IDは、上記の出力電流Ioを検出して、電流検出信号Idを出力する。継手設定回路JRは、溶接電源のフロントパネルに設けた選択スイッチを含み、選択された継手条件に対応した継手設定信号Jrを出力する。例えば、継手設定信号Jrの値は、継手形状が突合せのときに1となり、T字すみ肉のときに2となり、重ねすみ肉のときに3となるようにする。材質設定回路MRは、溶接電源のフロントパネルに設けられた選択スイッチを含み、被溶接物の材質が選択されると、それに対応した材質設定信号Mrが出力される。例えば、材質設定信号Mrの値は、材質がステンレス鋼のときに1となり、鉄鋼のときに2となるようにする。板厚設定回路TRは、溶接電源のフロントパネルに設けられた選択スイッチを含み、選択された板厚(mm)に対応した板厚設定信号Trを出力する。この板厚設定信号Trの値は、板厚(mm)である。   The current detection circuit ID detects the output current Io and outputs a current detection signal Id. The joint setting circuit JR includes a selection switch provided on the front panel of the welding power source, and outputs a joint setting signal Jr corresponding to the selected joint condition. For example, the value of the joint setting signal Jr is 1 when the joint shape is a butt, 2 when the fillet is T-shaped, and 3 when the fillet is overlapped. The material setting circuit MR includes a selection switch provided on the front panel of the welding power source. When the material of the workpiece is selected, a material setting signal Mr corresponding thereto is output. For example, the value of the material setting signal Mr is set to 1 when the material is stainless steel and to 2 when the material is steel. The plate thickness setting circuit TR includes a selection switch provided on the front panel of the welding power source, and outputs a plate thickness setting signal Tr corresponding to the selected plate thickness (mm). The value of the plate thickness setting signal Tr is the plate thickness (mm).

溶接電流設定回路IWRは、上記の継手設定信号Jr、材質設定信号Mr及び板厚設定信号Trを入力として、図2〜4で後述するように、予め設定された溶接電流算出関数Iw=f(Jr,Mr,Tr)によって適正な溶接電流Iwを算出し、それに相当する溶接電流設定信号Iwrを出力する。   The welding current setting circuit IWR receives the joint setting signal Jr, the material setting signal Mr, and the plate thickness setting signal Tr as inputs, and sets a preset welding current calculation function Iw = f ( Jr, Mr, Tr) calculates an appropriate welding current Iw, and outputs a corresponding welding current setting signal Iwr.

トーチスイッチTSは、溶接トーチ4のハンド部に設けられており、オン/オフに対応したトーチスイッチ信号を出力する。電流制御設定回路ICRは、上記の溶接電流設定信号Iwr及びトーチスイッチ信号Tsを入力として、トーチスイッチ信号Tsのオン/オフに対応して図8で上述した出力電流Ioを通電するための出力電流設定信号Irを出力する。初期電流Is、クレータ電流Ic、アップスロープ期間Tu及びダウンスロープ期間Tdは、この電流制御設定回路ICRによって、入力された溶接電流設定信号Iwrとの間で予め定めた関数に従って自動設定される。これについては図5で詳述する。   The torch switch TS is provided in the hand portion of the welding torch 4 and outputs a torch switch signal corresponding to on / off. The current control setting circuit ICR receives the welding current setting signal Iwr and the torch switch signal Ts as input, and outputs an output current for energizing the output current Io described above with reference to FIG. 8 corresponding to on / off of the torch switch signal Ts. A setting signal Ir is output. The initial current Is, crater current Ic, up-slope period Tu, and down-slope period Td are automatically set by the current control setting circuit ICR according to a predetermined function with respect to the input welding current setting signal Iwr. This will be described in detail with reference to FIG.

電流誤差増幅回路EIは、上記の出力電流設定信号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。これらの回路ブロックによって図8で上述した出力電流Ioが通電する。同図においてはシールドガスの放流制御に関するブロックについては省略している。   The current error amplification circuit EI amplifies an error between the output current setting signal Ir and the current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei. The output current Io described above with reference to FIG. In the figure, the block relating to the shield gas discharge control is omitted.

図2は、上述した溶接電流設定回路IWRに内蔵された溶接電流算出関数の構成図である。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 2 is a configuration diagram of a welding current calculation function built in the welding current setting circuit IWR described above. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

上記の継手設定信号Jr=1(突合せ)、かつ、上記の材質設定信号Mr=1(ステンレス鋼)のときは関数f11(Tr)が選定されて、板厚設定信号Tr(mm)の値を入力として溶接電流Iwが算出される。同様に、Jr=1(突合せ)、Mr=2(鉄鋼)のときは関数f12(Tr)となり、Jr=2(T字すみ肉)、Mr=1(ステンレス鋼)のときは関数f21(Tr)となり、Jr=2(T字すみ肉)、Mr=2(鉄鋼)のときは関数f22(Tr)となり、Jr=3(重ねすみ肉)、Mr=1(ステンレス鋼)のときは関数f31(Tr)となり、Jr=3(重ねすみ肉)、Mr=2(鉄鋼)のときは関数f32(Tr)となる。関数f11(Tr)〜f32(Tr)は、予め試験等によって定義されて溶接電流算出関数として設定されている。関数f11及びf12の具体例を下式に示す。
Iw=f11(Tr)=50.14×Tr−0.84
Iw=f12(Tr)=54.51×Tr+5.02
When the joint setting signal Jr = 1 (butting) and the material setting signal Mr = 1 (stainless steel), the function f11 (Tr) is selected and the value of the plate thickness setting signal Tr (mm) is set. A welding current Iw is calculated as an input. Similarly, the function f12 (Tr) is obtained when Jr = 1 (butting) and Mr = 2 (steel), and the function f21 (Tr) when Jr = 2 (T-shaped fillet) and Mr = 1 (stainless steel). When Jr = 2 (T-shaped fillet) and Mr = 2 (steel), the function is f22 (Tr), and when Jr = 3 (overlap fillet) and Mr = 1 (stainless steel), the function f31 (Tr). When Jr = 3 (overlapping fillet) and Mr = 2 (steel), the function f32 (Tr) is obtained. The functions f11 (Tr) to f32 (Tr) are defined in advance by a test or the like and set as a welding current calculation function. Specific examples of the functions f11 and f12 are shown below.
Iw = f11 (Tr) = 50.14 × Tr−0.84
Iw = f12 (Tr) = 54.51 × Tr + 5.02

図3は、上記の関数f11及びf12をグラフに表した図である。同図の横軸は板厚T(mm)を示し、縦軸は溶接電流Iwを示す。同図に示すように、板厚T(mm)が入力されると、適正な溶接電流値Iwが算出される。   FIG. 3 is a graph showing the functions f11 and f12. In the drawing, the horizontal axis indicates the plate thickness T (mm), and the vertical axis indicates the welding current Iw. As shown in the figure, when a plate thickness T (mm) is input, an appropriate welding current value Iw is calculated.

図4は、上述した図2とは別の形態に係る溶接電流算出関数の構成図である。同図に示す関数f1(Mr,Tr〜f3(Mr,Tr)が上述した溶接電流設定回路IWRに内蔵されている。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 4 is a configuration diagram of a welding current calculation function according to a form different from FIG. 2 described above. A function f1 (Mr, Tr to f3 (Mr, Tr)) shown in the figure is built in the above-described welding current setting circuit IWR, which will be described below with reference to the figure.

溶接電流算出関数は、継手設定信号Jr=1(突合せ)のときは関数f1(Mr,Tr)となり、継手設定信号Jr=2(T字すみ肉)のときは関数f2(Mr,Tr)となり、継手設定信号Jr=3(重ねすみ肉)のときは関数f3(Mr,Tr)となる。ここで、上述したように、材質設定信号Mrが1のときはステンレス鋼であり、2のときは鉄鋼である。板厚設定信号Trは被溶接物の板厚(mm)である。関数f1の具体例を下式に示す。
Iw=f(Mr,Tr)=a×Tr+b×(Mr+1)+c×(Mr+1)×Tr+d
但し、a=41.4、b=5.86、c=4.37、d=-12.56である。この関数f1のグラフは、上述した図3と同一となる。また、これ以外の関数f2〜f3は、上記の定数a〜dの値がそれぞれの継手条件に適合するように最適化されている。
The welding current calculation function is the function f1 (Mr, Tr) when the joint setting signal Jr = 1 (matching), and the function f2 (Mr, Tr) when the joint setting signal Jr = 2 (T-shaped fillet). When the joint setting signal Jr = 3 (overlapping fillet), the function f3 (Mr, Tr) is obtained. Here, as described above, when the material setting signal Mr is 1, it is stainless steel, and when it is 2, it is steel. The plate thickness setting signal Tr is the plate thickness (mm) of the workpiece. A specific example of the function f1 is shown in the following equation.
Iw = f (Mr, Tr) = a × Tr + b × (Mr + 1) + c × (Mr + 1) × Tr + d
However, a = 41.4, b = 5.86, c = 4.37, and d = -12.56. The graph of the function f1 is the same as that in FIG. The other functions f2 to f3 are optimized so that the values of the above constants a to d are suitable for the respective joint conditions.

上述した本発明の実施の形態では、継手条件、被溶接物の材質及び板厚を溶接電源のフロントパネルのスイッチで選択すると、適正な溶接電流Iwが予め定めた溶接電流算出関数群によって自動的に算出されて設定される。さらに、溶接電流Iwが設定されると、図8で上述した他のパラメータ(初期電流Is、クレータ電流Ic、アップスロープ期間Tu、ダウンスロープ期間Td、プリフロー期間Tp及びアフターフロー期間Ta)も、溶接電流Iw、継手設定信号Jr、材質設定信号Mr及び板厚設定信号Trの適宜の組み合わせを変数とする予め定めた関数によって自動設定する。例えば、初期電流Isは、溶接電流Iw及び材質設定信号Mrを変数として下式によって算出することができる。
Is=e×(Iw)×(Mr+1)
但し、e=96.2、p=-0.30及びq=0.24である。この関数をグラフに表したものが図5である。同図の横軸は溶接電流Iwを示し、縦軸は初期電流比率R[%]= (Is/Iw)×100を示す。上述したように、ステンレス鋼のときが材質設定信号Mr=1となり、鉄鋼のときがMr=2となる。
In the above-described embodiment of the present invention, when the joint condition, the material to be welded, and the plate thickness are selected by the switch on the front panel of the welding power source, an appropriate welding current Iw is automatically determined by a predetermined welding current calculation function group. Is calculated and set. Further, when the welding current Iw is set, the other parameters (initial current Is, crater current Ic, up slope period Tu, down slope period Td, preflow period Tp, and afterflow period Ta) described above with reference to FIG. The current Iw, the joint setting signal Jr, the material setting signal Mr, and the plate thickness setting signal Tr are automatically set by a predetermined function having variables. For example, the initial current Is can be calculated by the following equation using the welding current Iw and the material setting signal Mr as variables.
Is = e × (Iw) p × (Mr + 1) q
However, e = 96.2, p = 0.30 and q = 0.24. FIG. 5 is a graph showing this function. In the figure, the horizontal axis represents the welding current Iw, and the vertical axis represents the initial current ratio R [%] = (Is / Iw) × 100. As described above, the material setting signal Mr = 1 when stainless steel is used, and Mr = 2 when steel is used.

上述した実施の形態によれば、継手条件、被溶接物の材質及び板厚を溶接電源のフロントパネルのスイッチによって選択するだけで、適正な溶接電流Iwが予め定めた溶接電流算出関数によって算出されて自動設定される。このために、溶接電流Iwの設定に、長年の経験及び煩雑な手間が不要になる。さらに、上記の溶接電流算出関数の構成を図4で上述したようにすることによって、図2の構成よりも関数群の数を減少させることができるので、関数のカスタマイズ時の手間が軽減される。また、記憶容量も少なくすることができる。さらに、溶接電流Iwの設定値、継手条件、材質及び板厚の溶接条件を適宜組み合わせた変数による関数によって、初期電流Is、クレータ電流Ic、アップスロープ期間Tu、ダウンスロープ期間Td、プリフロー期間Tp及びアフターフロー期間Taも適正値に自動設定することができ、パラメータの設定時間を短縮することができる。   According to the embodiment described above, the appropriate welding current Iw is calculated by a predetermined welding current calculation function only by selecting the joint conditions, the material to be welded, and the plate thickness with the switch on the front panel of the welding power source. Automatically set. For this reason, many years of experience and troublesome labor are not required for setting the welding current Iw. Furthermore, since the number of function groups can be reduced as compared with the configuration of FIG. 2 by making the configuration of the above-described welding current calculation function as described above with reference to FIG. . In addition, the storage capacity can be reduced. Furthermore, the initial current Is, the crater current Ic, the up slope period Tu, the down slope period Td, the preflow period Tp and The afterflow period Ta can also be automatically set to an appropriate value, and the parameter setting time can be shortened.

上述した実施の形態では、継手条件、材質及び板厚を溶接電源のフロントパネルのスイッチで行う場合を例示したが、溶接ロボットの制御装置に接続されたティーチペンダントから通信によって選択するようにしても良い。また、自動設定された溶接電流Iwを微調整する回路を設けても良い。   In the above-described embodiment, the case where the joint condition, material, and plate thickness are performed by the switch on the front panel of the welding power source is exemplified, but the joint pendant connected to the control device of the welding robot may be selected by communication. good. A circuit for finely adjusting the automatically set welding current Iw may be provided.

図6は、図1で上述した本発明の実施の形態に係る非消耗電極アーク溶接電源に電流設定警報機能を追加するためのブロック図である。本ブロックは、使用される非消耗電極1の直径(以下、電極径という)に対して溶接電流設定信号Iwrが適正範囲を超えているときに警報を発するものである。また、本ブロックは、図1の溶接電流設定信号Iwrを入力として、警報を発すると共に、電源主回路PMの出力を禁止するための出力禁止信号Stを出力する。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 6 is a block diagram for adding a current setting alarm function to the non-consumable electrode arc welding power source according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. This block issues an alarm when the welding current setting signal Iwr exceeds the appropriate range with respect to the diameter of the non-consumable electrode 1 used (hereinafter referred to as electrode diameter). Further, the present block receives the welding current setting signal Iwr of FIG. 1 and issues an alarm and outputs an output prohibition signal St for prohibiting the output of the power supply main circuit PM. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

電極径設定回路DRは、溶接電源のフロントパネルに設けられたスイッチによって電極径が設定されると電極径設定信号Drを出力する。上限電流設定回路IMは、この電極径設定信号DRを入力として、設定された電極径の電極に通電することができる上限電流値を算出して、上限電流設定信号Imを出力する。図7は、ティグ溶接のタングステン電極等の電極径に対する上限電流値を示す図である。このグラフに示す関数が上記の上限電流設定回路IMに内蔵されている。   The electrode diameter setting circuit DR outputs an electrode diameter setting signal Dr when the electrode diameter is set by a switch provided on the front panel of the welding power source. The upper limit current setting circuit IM receives the electrode diameter setting signal DR, calculates an upper limit current value that can energize an electrode having the set electrode diameter, and outputs an upper limit current setting signal Im. FIG. 7 is a diagram showing an upper limit current value with respect to an electrode diameter of a TIG welded tungsten electrode or the like. The function shown in this graph is built in the upper limit current setting circuit IM.

比較回路CPは、上記の上限電流設定信号Imと溶接電流設定信号Iwrとを比較して、Iwr≧ImのときはHighレベルになる警報信号Cpを出力する。警報手段KHは、表示器、ブザー等であり、この警報信号Cpが入力(Highレベル)されたときは警報を発する。すなわち、表示器の場合は点灯又は点滅し、ブザーの場合は警報音を鳴らす。   The comparison circuit CP compares the upper limit current setting signal Im and the welding current setting signal Iwr, and outputs an alarm signal Cp that becomes a high level when Iwr ≧ Im. The alarm means KH is a display, a buzzer or the like, and issues an alarm when this alarm signal Cp is input (High level). That is, it lights up or blinks in the case of a display, and sounds an alarm sound in the case of a buzzer.

出力禁止回路STは、上記の警報信号Cpが入力(Highレベル)されると出力禁止信号Stを図1の電源主回路PMに出力する。この出力禁止信号Stが出力されると、溶接電源の出力が停止する。   When the alarm signal Cp is input (High level), the output prohibition circuit ST outputs the output prohibition signal St to the power supply main circuit PM of FIG. When this output inhibition signal St is output, the output of the welding power source is stopped.

同図では、警報信号Cpが出力されると警報を発すると共に溶接電源の出力を禁止する場合を例示した。しかし、警報を発するか又は出力禁止するかどちらか一方だけを行っても良い。また、電極径に対して下限電流値を設定し、溶接電流設定信号Iwrの値がその下限値以下になったときも警報を発するようにしても良い。また、電極径設定回路DRは、フロントパネルに設ける必要はなく、ロボット溶接の場合にはティーチペンダントによって設定しても良い。   In the figure, a case where an alarm is issued when the alarm signal Cp is output and the output of the welding power source is prohibited is illustrated. However, it is possible to perform either one of issuing an alarm or prohibiting output. Further, a lower limit current value may be set for the electrode diameter, and an alarm may be issued when the value of the welding current setting signal Iwr is equal to or lower than the lower limit value. The electrode diameter setting circuit DR need not be provided on the front panel, and may be set by a teach pendant in the case of robot welding.

本ブロックを追加することによって、自動設定される溶接電流設定信号Iwrの値が電極径に対する上限電流値を超えているときは警報を発することができる。このために、電極の消耗が大きくなり溶接品質が悪くなるのを防止することができる。溶接電源の出力を禁止する場合も同様である。   By adding this block, an alarm can be issued when the value of the welding current setting signal Iwr that is automatically set exceeds the upper limit current value for the electrode diameter. For this reason, it is possible to prevent the electrode from being consumed and the welding quality from being deteriorated. The same applies when the output of the welding power source is prohibited.

本発明の実施の形態に係る非消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。It is a block diagram of the non-consumable electrode arc welding power supply which concerns on embodiment of this invention. 図1の溶接電流設定回路IWRに内蔵された溶接電流算出関数群の構成図である。It is a block diagram of the welding current calculation function group incorporated in the welding current setting circuit IWR of FIG. 図2に示す溶接電流算出関数f11及びf12をグラフで表した図である。FIG. 3 is a graph showing welding current calculation functions f11 and f12 shown in FIG. 図1の溶接電流設定回路IWRに内蔵された溶接電流算出関数群の図2とは異なる別の構成図である。FIG. 4 is another configuration diagram different from FIG. 2 of a welding current calculation function group built in the welding current setting circuit IWR of FIG. 1. 溶接電流Iwを入力として初期電流Isを算出する関数をグラフで表した図である。It is the figure which represented the function which calculates the initial current Is with the welding current Iw as an input. 図1の非消耗電極アーク溶接電源に、溶接電流設定信号の値が電極径に対する上限電流値を超えたときに警報を発する機能を追加するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for adding a function for issuing an alarm when a value of a welding current setting signal exceeds an upper limit current value with respect to an electrode diameter to the non-consumable electrode arc welding power source of FIG. 1. 電極径に対する上限電流値を示す図である。It is a figure which shows the upper limit electric current value with respect to an electrode diameter. 従来技術におけるシールドガスの放流信号Gf及び出力電流Ioの波形図である。It is a wave form diagram of the discharge signal Gf and output current Io of the shield gas in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 非消耗電極
2 被溶接物
3 アーク
4 溶接トーチ
a〜e 定数
CP 比較回路
Cp 警報信号
DR 電極径設定回路
Dr 電極径設定信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
f1〜f3 関数
f11〜f32 関数
Gf シールドガス放流信号
Ic クレータ電流
ICR 電流制御設定回路
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
IM 上限電流設定回路
Im 上限電流設定信号
Io 出力電流
Ir 出力電流設定信号
Is 初期電流
Iw 溶接電流
IWR 溶接電流設定回路
Iwr 溶接電流設定信号
JR 継手設定回路
Jr 継手設定信号
KH 警報手段
MR 材質設定回路
Mr 材質設定信号
p、q 定数
PM 電源主回路
R 初期電流比率
ST 出力禁止回路
St 出力禁止信号
T 板厚
Ta アフターフロー期間
Td ダウンスロープ期間
Tp プリフロー期間
TR 板厚設定回路
Tr 板厚設定信号
TS トーチスイッチ
Ts トーチスイッチ信号
Tu アップスロープ期間
1 Non-consumable electrode 2 Workpiece 3 Arc 4 Welding torch a to e Constant CP Comparison circuit Cp Alarm signal DR Electrode diameter setting circuit Dr Electrode diameter setting signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signals f1 to f3 Functions f11 to f32 Function Gf Shield gas discharge signal Ic Crater current ICR Current control setting circuit ID Current detection circuit Id Current detection signal IM Upper limit current setting circuit Im Upper limit current setting signal Io Output current Ir Output current setting signal Is Initial current Iw Welding current IWR Welding current setting Circuit Iwr Welding current setting signal JR Joint setting circuit Jr Joint setting signal KH Alarm means MR Material setting circuit Mr Material setting signal p, q Constant PM Power supply main circuit R Initial current ratio ST Output prohibition circuit St Output prohibition signal T Thickness Ta After Flow period Td Down slope period Tp Preflow period TR Thickness setting times Tr plate thickness setting signal TS torch switch Ts torch switch signal Tu-up slope period

Claims (4)

溶接電流設定信号によって設定された溶接電流を通電する非消耗電極アーク溶接電源において、
継手条件を設定するための継手設定信号を出力する継手設定手段と、
被溶接物の材質を設定するための材質設定信号を出力する材質設定手段と、
被溶接物の板厚を設定するための板厚設定信号を出力する板厚設定手段と、
前記継手設定信号、前記材質設定信号及び前記板厚設定信号を入力として、予め定めた溶接電流算出関数によって前記溶接電流設定信号を出力する溶接電流設定部と、
電極の直径を設定するための電極径設定信号を出力する電極径設定手段と、
この電極径設定信号に応じた上限電流設定信号を出力する上限電流設定部と、
この上限電流設定信号と前記溶接電流設定信号とを比較して、前記溶接電流設定信号の値が大きいときは警報信号を出力する比較部と、
この警報信号を入力として警報を発する警報手段と、
を備えたことを特徴とする非消耗電極アーク溶接電源。
In the non-consumable electrode arc welding power source that conducts the welding current set by the welding current setting signal,
A joint setting means for outputting a joint setting signal for setting joint conditions;
Material setting means for outputting a material setting signal for setting the material of the workpiece,
A plate thickness setting means for outputting a plate thickness setting signal for setting the plate thickness of the workpiece,
With the joint setting signal, the material setting signal, and the plate thickness setting signal as inputs, a welding current setting unit that outputs the welding current setting signal according to a predetermined welding current calculation function;
Electrode diameter setting means for outputting an electrode diameter setting signal for setting the diameter of the electrode;
An upper limit current setting unit that outputs an upper limit current setting signal according to the electrode diameter setting signal;
Comparing the upper limit current setting signal and the welding current setting signal, when the value of the welding current setting signal is large, a comparison unit that outputs an alarm signal;
An alarm means for issuing an alarm using the alarm signal as an input;
A non-consumable electrode arc welding power source.
前記溶接電流算出関数は、前記継手設定信号及び前記材質設定信号の全ての組み合わせ条件ごとに、前記板厚設定信号を入力として前記溶接電流設定信号を算出する予め定めた関数群である、ことを特徴とする請求項1記載の非消耗電極アーク溶接電源。   The welding current calculation function is a predetermined function group for calculating the welding current setting signal by inputting the plate thickness setting signal for every combination condition of the joint setting signal and the material setting signal. The non-consumable electrode arc welding power source according to claim 1. 前記溶接電流算出関数は、前記継手設定信号によって設定される全ての継手条件ごとに、前記材質設定信号及び前記板厚設定信号を入力として前記溶接電流設定信号を算出する予め定めた関数群である、ことを特徴とする請求項1記載の非消耗電極アーク溶接電源。   The welding current calculation function is a predetermined function group that calculates the welding current setting signal by inputting the material setting signal and the plate thickness setting signal for every joint condition set by the joint setting signal. The non-consumable electrode arc welding power source according to claim 1. 前記警報信号を入力として溶接電源の出力を禁止する出力禁止部と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の非消耗電極アーク溶接電源。
An output prohibition unit for prohibiting the output of the welding power source using the alarm signal as an input;
The non-consumable electrode arc welding power source according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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