JP6778855B2 - パルスアーク溶接制御方法およびパルスアーク溶接装置 - Google Patents
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Description
図1は実施の形態1におけるパルスアーク溶接装置1001の概略構成図である。パルスアーク溶接装置1001は溶接電源装置31とロボット22(マニュピレータ)とを備える。
図10は実施の形態2におけるパルスアーク溶接装置1002の概略構成図である。図10において、図1に示す実施の形態1におけるパルスアーク溶接装置1001と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態2におけるパルスアーク溶接装置1002は、実施の形態1におけるパルスアーク溶接装置1001の溶接制御部31bの溶滴離脱検出部13を備えていない。
IPT,IPT1,IPT2,TP ピーク電流期間
IB ベース電流
IBT,IBT1,IBT2 ベース電流期間
IPRT,IPRT1,IPRT2 パルス立上り期間
IPFT,IPFT1,IPFT2 パルス立下り期間
PHz パルス周波数
PT,PT1,PT2 パルス周期
1 入力電源
2 1次整流部
3 スイッチング素子
4 トランス
5 2次整流部
6 リアクタ
7 出力制御部
8 溶接電圧検出部
9 溶接電流検出部
10 短絡/アーク検出部
11 短絡制御部
12 アーク制御部
13 溶滴離脱検出部
14 パルス波形設定部
15 パルス波形制御部
16 ピーク電流補正部
17 ピーク電流期間補正部
18 パルス周波数補正部
19 送給速度制御部
20 ロボット制御部
21 溶接条件設定部
22 ロボット
23 溶接ワイヤ保存部
24 溶接ワイヤ
25 ワイヤ送給部
26 トーチ
27 チップ
28 アーク
29 被溶接物
30a 出力端子
30b 出力端子
31 溶接電源装置
31a 溶接電源部
31b 溶接制御部
1001 パルスアーク溶接装置
1002 パルスアーク溶接装置
Claims (22)
- 溶接ワイヤと被溶接物との間でアークを発生させて前記被溶接物を溶接するパルスアーク溶接装置を用いたパルスアーク溶接制御方法であって、
前記溶接ワイヤと前記被溶接物との間に溶接電圧を印加して、かつ溶接電流がピーク電流であるピーク電流期間と前記溶接電流が前記ピーク電流より小さいベース電流であるベース電流期間とをパルス周波数にて交互に繰り返すように前記溶接電流を前記溶接ワイヤに流すことにより前記溶接ワイヤを溶融させて発生した溶滴を前記溶接ワイヤから離脱させて前記被溶接物を溶接するように前記パルスアーク溶接装置を制御するステップと、
前記溶滴が前記溶接ワイヤから離脱した離脱時点を判定するステップと、
前記離脱時点が前記ベース電流期間内でない場合に、前記離脱時点が前記ベース電流期間内となるように、前記ピーク電流と前記ピーク電流期間とのうちの少なくとも1つであるパルス波形パラメータを調整するとともに、前記パルス周波数と前記パルス波形パラメータとの予め求められた関係に基づき前記パルス周波数を調整するステップと、
を含むパルスアーク溶接制御方法。 - 前記パルス波形パラメータを調整するとともに、前記パルス周波数を調整する前記ステップは、
前記離脱時点が前記ベース電流期間の前である場合は、前記ピーク電流を減少させると共に前記パルス周波数を増加させるステップと、
前記離脱時点が前記ベース電流期間の後である場合は、前記ピーク電流を増加させると共に前記パルス周波数を減少させるステップと、
を含む、請求項1に記載のパルスアーク溶接制御方法。 - 前記パルス波形パラメータを調整するとともに、前記パルス周波数を調整する前記ステップは、
前記離脱時点が前記ベース電流期間の前である場合は、前記ピーク電流期間を減少させると共に前記パルス周波数を増加させるステップと、
前記離脱時点が前記ピーク電流期間の後である場合は、前記ピーク電流期間を増加させると共に前記パルス周波数を減少させるステップと、
を含む、請求項1に記載のパルスアーク溶接制御方法。 - 前記パルスアーク溶接装置を制御する前記ステップは、前記溶接電流が前記ピーク電流期間と前記ベース電流期間とを前記パルス周波数にて交互に複数のパルス周期で繰り返すように前記パルスアーク溶接装置を制御するステップを含み、
前記パルス波形パラメータを調整するとともに、前記パルス周波数を調整する前記ステップは、
前記複数のパルス周期に亘って前記パルス波形パラメータを徐々に調整するとともに前記パルス周波数を徐々に調整するステップと、
前記離脱時点が前記ベース電流期間に入った時に前記パルス波形パラメータを調整し終えかつ前記パルス周波数を調整し終えるステップと、
を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接制御方法。 - 前記パルス波形パラメータは前記ピーク電流である、請求項1から4のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 前記パルス波形パラメータは前記ピーク電流期間である、請求項1から5のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 前記パルス波形パラメータは前記ピーク電流と前記ピーク電流期間である、請求項1から5のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 前記離脱時点を判定するステップは、前記溶接電圧を時間で微分して得られる時間微分値が所定の値より小さい値から前記所定の値を超えた時点を前記離脱時点として判定するステップを含む、請求項1から7のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 前記離脱時点を判定するステップは、前記溶接電圧を前記溶接電流で除して得られた抵抗値を時間で微分して得られる時間微分値が所定の値より小さい値から前記所定の値を超えた時点を前記離脱時点として判定するステップを含む、請求項1から7のいずれか一項に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 前記離脱時点を判定するステップは、前記溶接ワイヤと前記被溶接物との間の短絡を検出した時点に基づいて前記離脱時点を判定するステップを含む、請求項1から7のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 前記離脱時点が前記ベース電流期間内である場合に、前記離脱時点が前記ベース電流期間内であるように前記パルス波形パラメータと前記パルス周波数とを設定するステップをさらに含む、請求項1から10のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 前記離脱時点が前記ベース電流期間内である場合に、前記離脱時点が前記ベース電流期間内であるように前記パルス波形パラメータと前記パルス周波数とを設定するステップは、前記離脱時点が前記ベース電流期間内である場合に前記パルス波形パラメータと前記パルス周波数とを維持するステップを含む、請求項11に記載のパルスアーク溶接制御方法。
- 溶接ワイヤと被溶接物との間でアークを発生させて前記被溶接物を溶接するパルスアーク溶接装置であって、
前記溶接ワイヤを送給するワイヤ送給部と、
溶接電圧と溶接電流とを出力する溶接電源部と、
前記溶接電源部を制御する溶接制御部と、
を備え、
前記溶接制御部は、
前記溶接ワイヤと前記被溶接物との間に前記溶接電圧を印加して、かつ前記溶接電流がピーク電流であるピーク電流期間と前記溶接電流が前記ピーク電流より小さいベース電流であるベース電流期間とをパルス周波数にて交互に繰り返すように前記溶接電流を前記溶接ワイヤに流すことにより前記溶接ワイヤを溶融させて発生した溶滴を前記溶接ワイヤから離脱させて前記被溶接物を溶接するように前記溶接電源部を制御し、
前記溶滴が前記溶接ワイヤから離脱した離脱時点を判定し、
前記離脱時点が前記ベース電流期間内でない場合に、前記離脱時点が前記ベース電流期間内となるように、前記ピーク電流と前記ピーク電流期間とのうちの少なくとも1つであるパルス波形パラメータと前記パルス周波数との予め求められた関係に基づき前記パルス波形パラメータを調整するとともに前記パルス周波数を調整する、
ように構成されている、パルスアーク溶接装置。 - 前記溶接制御部は、
前記溶接電流の値である設定電流を設定するための溶接条件設定部と、
前記設定電流に基づいて前記ワイヤ送給部が前記ワイヤを送給する送給速度を制御する送給速度制御部と、
前記設定電流または前記ワイヤ送給速度に基づいて前記溶接電流の波形に対応した信号を出力するためのパルス波形設定部と、
を有する、請求項13に記載のパルスアーク溶接装置。 - 前記パルス波形パラメータは前記ピーク電流である、請求項13または14に記載のパルスアーク溶接装置。
- 前記パルス波形パラメータは前記ピーク電流期間である、請求項13または14に記載のパルスアーク溶接装置。
- 前記パルス波形パラメータは前記ピーク電流と前記ピーク電流期間である、請求項13または14に記載のパルスアーク溶接装置。
- 前記溶接制御部は、前記溶接電圧を時間で微分して得られる時間微分値が所定の値より小さい値から前記所定の値を超えた時点を前記離脱時点として判定するように構成されている、請求項13から17のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接装置。
- 前記溶接制御部は、前記溶接電圧を前記溶接電流で除して得られた抵抗値を時間で微分して得られる時間微分値が所定の値より小さい値から前記所定の値を超えた時点を前記溶滴が前記離脱時点として判定するように構成されている、請求項13から17のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接装置。
- 前記溶接制御部は、前記溶接ワイヤと前記被溶接物との間の短絡を検出した時点に基づいて前記離脱時点を判定するように構成されている、請求項13から17のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接装置。
- 前記溶接制御部は、前記離脱時点が前記ベース電流期間内である場合に、前記離脱時点が前記ベース電流期間内であるように前記パルス波形パラメータと前記パルス周波数とを設定するように構成されている、請求項13から20のいずれか1項に記載のパルスアーク溶接装置。
- 前記溶接制御部は、前記離脱時点が前記ベース電流期間内である場合に前記パルス波形パラメータと前記パルス周波数とを維持するように構成されている、請求項21に記載のパルスアーク溶接装置。
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