JP7108368B2 - 溶接電源のくびれ検出制御方法 - Google Patents
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Description
溶接ワイヤの溶滴のくびれを検出すると短絡負荷に通電する溶接電流を減少させてアークを再発生させる溶接電源のくびれ検出制御方法において、
複数の前記くびれ検出制御を有する前記溶接電源から共通のワークに同時に溶接を行い、
前記溶接電源は、前記くびれを検出したときの前記溶接電流の減少を、第1傾斜で減少させた後に、第2傾斜で減少させ、前記第2傾斜は前記第1傾斜よりも緩やかであり、
前記第1傾斜と前記第2傾斜との切り換えは、前記溶接電流が基準電流値まで減少したときに行い、
前記基準電流値は、他の前記溶接電源の前記くびれ検出制御に影響を与えないノイズレベルとなり、かつ、アーク再発生時の電流値がスパッタが少ないレベルとなるように設定される、
ことを特徴とする溶接電源のくびれ検出制御方法である。
ことを特徴とする請求項1に記載の溶接電源のくびれ検出制御方法である。
図1は、2台の溶接電源を使用して1つのワークの2つの溶接個所を同時に溶接するための溶接装置の構成図である。2台の溶接電源は共にくびれ検出制御機能を供えている。以下、同図を参照して各構成物について説明する。
Vd1=Vw1+L・dIg/dt …(11)式
Vd2=Vw2+L・dIg/dt …(12)式
したがって、第1溶接電圧検出信号Vd1は、第1溶接電圧Vw1に合算溶接電流Igの変化によって共通通電路のインダクタンス値Lに発生する電圧が重畳した値となる。第2溶接電圧検出信号Vd2についても同様である。
1)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡)に変化した時点から予め定めた初期期間中は、予め定めた初期電流設定値を電流制御設定信号Icrとして出力する。
2)その後は、電流制御設定信号Icrの値を、上記の初期電流設定値から予め定めた短絡時傾斜で予め定めたピーク設定値まで上昇させ、その値を維持する。
3)くびれ検出信号NdがHighレベル(くびれ検出)に変化すると、電流制御設定信号Icrの値を低レベル電流設定信号Ilrの値に切り換えて維持する。
4)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク)に変化すると、電流制御設定信号Icrを、予め定めたアーク時傾斜で予め定めた高レベル電流設定値まで上昇させ、その値を維持する。
時刻t1において第1溶接ワイヤ11がワーク2と接触すると短絡期間になり、同図(B)に示すように、第1溶接電圧検出信号Vd1は数V程度の短絡電圧値に急減する。この第1溶接電圧検出信号Vd1が短絡/アーク判別値Vta未満になったことを判別して、同図(E)に示すように、遅延信号TdsはLowレベルからHighレベルに変化する。これに応動して、同図(F)に示すように、電流制御設定信号Icrは時刻t1において予め定めた高レベル電流設定値から小さな値である予め定めた初期電流設定値に変化する。時刻t1~t11の予め定めた初期期間中は上記の初期電流設定値となり、時刻t11~t12の期間中は予め定めた短絡時傾斜で上昇し、時刻t12~t2の期間中は予め定めたピーク設定値となる。短絡期間中は上述したように定電流制御されているので第1溶接電流Iw1は電流制御設定信号Icrに相当する値に制御される。このために、同図(A)に示すように、第1溶接電流Iw1は、時刻t1においてアーク期間の溶接電流値から減少し、時刻t1~t11の初期期間中は初期電流値となり、時刻t11~t12の期間中は短絡時傾斜で上昇し、時刻t12~t2の期間中はピーク値となる。同図(C)に示すように、くびれ検出信号Ndは、後述する時刻t2~t3の期間はHighレベルとなり、それ以外の期間はLowレベルとなる。同図(D)に示すように、駆動信号Drは、後述する時刻t2~t21の期間はLowレベルとなり、それ以外の期間はHighレベルとなる。したがって、同図において時刻t2以前の期間中は、駆動信号DrはHighレベルとなり、図2のトランジスタTRがオン状態となるので、減流抵抗器Rは短絡されて通常の消耗電極アーク溶接電源と同一の状態となる。例えば、上記の初期期間は1ms程度であり、初期電流値は50A程度であり、短絡時傾斜は400A/ms程度であり、ピーク値は400A程度である。
時刻t2において、同図(B)に示すように、第1溶接電圧検出信号Vd1が上昇して初期期間中の電圧値からの電圧上昇値ΔVが予め定めたくびれ検出基準値Vtnと等しくなったことによってくびれを検出すると、同図(C)に示すように、くびれ検出信号NdはHighレベルに変化する。これに応動して、同図(D)に示すように、駆動信号DrはLowレベルになるので、図2のトランジスタTRはオフ状態となり減流抵抗器Rが通電路に挿入される。同時に、同図(F)に示すように、電流制御設定信号Icrは低レベル電流設定信号Ilrの値へと小さくなる。このために、同図(A)に示すように、第1溶接電流Iw1はピーク値から第1傾斜で急減する。そして、時刻t21において、第1溶接電流Iw1が基準電流値Isまで減少すると、同図(D)に示すように、駆動信号DrはHighレベルに戻るので、図2のトランジスタTRはオン状態となり減流抵抗器Rは短絡される。この結果、同図(A)に示すように、第1溶接電流Iw1は、時刻t21からは第2傾斜で緩やかに減少し、低レベル電流値Ilに達するとその値を時刻t3まで維持する。したがって、トランジスタTRは、時刻t2にくびれが検出されてから時刻t21に第1溶接電流Iw1が基準電流値Isに減少するまでの期間のみオフ状態となる。同図(B)に示すように、第1溶接電圧検出信号Vd1は、第1溶接電流Iw1が小さくなるので時刻t2から一旦減少した後に急上昇する。
時刻t3において第1アーク31が再発生すると、同図(B)に示すように、第1溶接電圧検出信号Vd1の値は短絡/アーク判別値Vta以上となる。これに応動して、同図(F)に示すように、電流制御設定信号Icrの値は、低レベル電流設定信号Ilrの値から予め定めたアーク時傾斜で上昇し、上記の高レベル電流設定値に達するとその値を維持する。同図(E)に示すように、遅延信号Tdsは、時刻t3にアークが再発生してから予め定めた遅延期間Tdが経過する時刻t4までHighレベルのままである。したがって、溶接電源は時刻t4まで定電流制御されているので、同図(A)に示すように、第1溶接電流Iw1は、時刻t3からアーク時傾斜で上昇し、高レベル電流値に達するとその値を時刻t4まで維持する。同図(B)に示すように、第1溶接電圧検出信号Vd1は、時刻t3~t4の遅延期間Td中は高レベル電圧値の状態にある。同図(C)に示すように、くびれ検出信号Ndは、時刻t3にアークが再発生するので、Lowレベルに変化する。
同図(E)に示すように、遅延信号TdsがLowレベルに変化する。この結果、溶接電源は定電流制御から定電圧制御へと切り換えられる。このために、同図(A)に示すように、第1溶接電流Iw1は高レベル電流値から次第に減少する。同様に、同図(B)に示すように、第1溶接電圧検出信号Vd1は高レベル電圧値から次第に減少する。
12 第2溶接ワイヤ
2 ワーク
31 第1アーク
32 第2アーク
41 第1溶接トーチ
42 第2溶接トーチ
5 治具
61 第1給電チップ
62 第2給電チップ
CM 電流比較回路
Cm 電流比較信号
DR 駆動回路
Dr 駆動信号
Ea 誤差増幅信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
EV 電圧誤差増幅回路
Ev 電圧誤差増幅信号
Fc1 第1送給制御信号
Fc2 第2送給制御信号
FD1 第1送給機
FD2 第2送給機
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
ICR 電流制御設定回路
Icr 電流制御設定信号
Ig 合算溶接電流
Il 低レベル電流値
ILR 低レベル電流設定回路
Ilr 低レベル電流設定信号
Is 基準電流値
ISR 基準電流設定回路
Isr 基準電流設定信号
Iw1 第1溶接電流
Iw2 第2溶接電流
L 共通通電路のインダクタンス値
ND くびれ検出回路
Nd くびれ検出信号
PM 電源主回路
PS1 第1溶接電源
PS2 第2溶接電源
R 減流抵抗器
SD 短絡判別回路
Sd 短絡判別信号
SW 制御切換回路
Td 遅延期間
TDS オフディレイ回路
Tds 遅延信号
TR トランジスタ
VD1 第1溶接電圧検出回路
Vd1 第1溶接電圧検出信号
VD2 第2溶接電圧検出回路
Vd2 第2溶接電圧検出信号
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
Vta 短絡/アーク判別値
VTN くびれ検出基準値設定回路
Vtn くびれ検出基準値(信号)
Vw1 第1溶接電圧
Vw2 第2溶接電圧
ΔV 電圧上昇値
Claims (2)
- 溶接ワイヤの溶滴のくびれを検出すると短絡負荷に通電する溶接電流を減少させてアークを再発生させる溶接電源のくびれ検出制御方法において、
複数の前記くびれ検出制御を有する前記溶接電源から共通のワークに同時に溶接を行い、
前記溶接電源は、前記くびれを検出したときの前記溶接電流の減少を、第1傾斜で減少させた後に、第2傾斜で減少させ、前記第2傾斜は前記第1傾斜よりも緩やかであり、
前記第1傾斜と前記第2傾斜との切り換えは、前記溶接電流が基準電流値まで減少したときに行い、
前記基準電流値は、他の前記溶接電源の前記くびれ検出制御に影響を与えないノイズレベルとなり、かつ、アーク再発生時の電流値がスパッタが少ないレベルとなるように設定される、
ことを特徴とする溶接電源のくびれ検出制御方法。 - 前記第1傾斜の期間中は、前記溶接電流の通電路に抵抗器を挿入する、
ことを特徴とする請求項1に記載の溶接電源のくびれ検出制御方法。
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JP2018147662A JP7108368B2 (ja) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | 溶接電源のくびれ検出制御方法 |
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KR101489657B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2015-02-12 | 주식회사 정원이앤씨 | 선박용 탈황 탈질 시스템 |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2006122912A (ja) | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 消耗電極式アーク溶接装置 |
JP2007083268A (ja) | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アーク溶接システム |
JP2015030033A (ja) | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 株式会社ダイヘン | 溶接装置の溶接電流制御方法 |
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2018
- 2018-08-06 JP JP2018147662A patent/JP7108368B2/ja active Active
Patent Citations (3)
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