JP7158327B2 - アーク溶接制御方法 - Google Patents
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Description
正送回転するプッシュ側送給モータ及び正送回転と逆送回転とを繰り返すプル側送給モータによるプッシュプル送給制御によって溶接ワイヤを送給し、
前記プッシュ側送給モータと前記プル側送給モータとの送給経路の間に前記溶接ワイヤを一時的に収用する中間ワイヤ収容部を設け、前記中間ワイヤ収容部の収容量に基づいて前記プル側送給モータのプル送給速度を補正し、
短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、
前記収容量に基づいて、前記プル送給速度の波形パラメータを補正し、
前記波形パラメータが、前記収容量が目標値よりも大のときは正送ピーク値であり、前記収容量が前記目標値よりも小のときは逆送ピーク値である、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法である。
正送回転するプッシュ側送給モータ及び正送回転と逆送回転とを繰り返すプル側送給モータによるプッシュプル送給制御によって溶接ワイヤを送給し、
前記プッシュ側送給モータと前記プル側送給モータとの送給経路の間に前記溶接ワイヤを一時的に収用する中間ワイヤ収容部を設け、前記中間ワイヤ収容部の収容量に基づいて前記プル側送給モータのプル送給速度を補正し、
短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、
前記収容量に基づいて、前記プル送給速度の波形パラメータを補正し、
前記波形パラメータが、前記収容量が目標値よりも大のときは逆送ピーク値であり、前記収容量が前記目標値よりも小のときは正送ピーク値である、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法である。
前記波形パラメータの所定位相に同期して前記補正を行う、
ことを特徴とする請求項1~2のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法である。
前記所定位相が、前記プル送給速度が0となる位相である、
ことを特徴とする請求項3に記載のアーク溶接制御方法である。
図1は、本発明の実施の形態1に係るアーク溶接制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
処理1)正送ピーク値のみを補正制御する場合
正送ピーク初期値設定信号Wssを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して正送ピーク値設定信号Wsr=Wss+Ewを出力する。そして、逆送ピーク初期値設定信号Wrsをそのまま逆送ピーク値設定信号Wrr=Wrsとして出力する。
処理2)逆送ピーク値のみを補正制御する場合
逆送ピーク初期値設定信号Wrsを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して逆送ピーク値設定信号Wrr=Wrs+Ewを出力する。そして、正送ピーク初期値設定信号Wssをそのまま正送ピーク値設定信号Wsr=Wssとして出力する。
処理3)正送ピーク値及び逆送ピーク値を補正制御する場合
正送ピーク初期値設定信号Wssを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して正送ピーク値設定信号Wsr=Wss+Ewを出力する。そして、逆送ピーク初期値設定信号Wrsを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して逆送ピーク値設定信号Wrr=Wrs+Ewを出力する。
処理4)収容量誤差増幅信号Ewの符号に応じて正送ピーク値及び逆送ピーク値を補正制御する第1の場合
収容量誤差増幅信号Ew≧0のときは、正送ピーク初期値設定信号Wssを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して正送ピーク値設定信号Wsr=Wss+Ewを出力する。他方、収容量誤差増幅信号Ew<0のときは、逆送ピーク初期値設定信号Wrsを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して逆送ピーク値設定信号Wrr=Wrs+Ewを出力する。
処理5)収容量誤差増幅信号Ewの符号に応じて正送ピーク値及び逆送ピーク値を補正制御する第2の場合
収容量誤差増幅信号Ew<0のときは、正送ピーク初期値設定信号Wssを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して正送ピーク値設定信号Wsr=Wss+Ewを出力する。他方、収容量誤差増幅信号Ew≧0のときは、逆送ピーク初期値設定信号Wrsを収容量誤差増幅信号Ewによって補正制御(変調制御)して逆送ピーク値設定信号Wrr=Wrs+Ewを出力する。
1)正送加速期間設定信号Tsurによって定まる正送加速期間Tsu中は0から正送ピーク値設定信号Wsrによって定まる正の値の正送ピーク値Wspまで直線状に加速するプル送給速度設定信号Frを出力する。
2)続いて、正送ピーク期間Tsp中は、上記の正送ピーク値Wspを維持するプル送給速度設定信号Frを出力する。
3)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)からHighレベル(短絡期間)に変化すると、正送減速期間設定信号Tsdrによって定まる正送減速期間Tsdに移行し、上記の正送ピーク値Wspから0まで直線状に減速するプル送給速度設定信号Frを出力する。
4)続いて、逆送加速期間設定信号Trurによって定まる逆送加速期間Tru中は0から逆送ピーク値設定信号Wrrによって定まる負の値の逆送ピーク値Wrpまで直線状に加速するプル送給速度設定信号Frを出力する。
5)続いて、逆送ピーク期間Trp中は、上記の逆送ピーク値Wrpを維持するプル送給速度設定信号Frを出力する。
6)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)からLowレベル(アーク期間)に変化すると、逆送減速期間設定信号Trdrによって定まる逆送減速期間Trdに移行し、上記の逆送ピーク値Wrpから0まで直線状に減速するプル送給速度設定信号Frを出力する。
7)上記の1)~6)を繰り返すことによって正負の台形波状に変化する送給パターンのプル送給速度設定信号Frが生成される。
1)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)のときは、低レベル電流設定信号Ilrとなる電流制御設定信号Icrを出力する。
2)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化すると、予め定めた初期期間中は予め定めた初期電流設定値となり、その後は予め定めた短絡時傾斜で予め定めた短絡時ピーク設定値まで上昇してその値を維持する電流制御設定信号Icrを出力する。
3)その後に、くびれ検出信号NdがHighレベルに変化すると、低レベル電流設定信号Ilrの値となる電流制御設定信号Icrを出力する。
1)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化した時点から、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化して予め定めた遅延期間が経過した時点までの期間中は、電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力する。
2)その後の大電流アーク期間中は、電圧誤差増幅信号Evを誤差増幅信号Eaとして出力する。
3)その後のアーク期間中に小電流期間信号StdがHighレベルとなる小電流アーク期間中は、電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力する。
この回路によって、溶接電源の特性は、短絡期間、遅延期間及び小電流アーク期間中は定電流特性となり、それ以外の大電流アーク期間中は定電圧特性となる。
正送ピーク期間Tsp中の時刻t1において短絡が発生すると、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは数Vの短絡電圧値に急減するので、同図(D)に示すように、短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化する。これに応動して、時刻t1~t2の予め定めた正送減速期間Tsdに移行し、同図(A)に示すように、プル送給速度Fwは上記の正送ピーク値Wspから0まで減速する。例えば、正送減速期間Tsd=1msに設定される。
時刻t4において、溶接ワイヤの逆送及び溶接電流Iwの通電によるピンチ力によってくびれが進行してアークが発生すると、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは数十Vのアーク電圧値に急増するので、同図(D)に示すように、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化する。これに応動して、時刻t4~t5の予め定めた逆送減速期間Trdに移行し、同図(A)に示すように、プル送給速度Fwは上記の逆送ピーク値Wrpから0まで減速する。例えば、逆送減速期間Trd=1msに設定される。
処理1)の場合 Wsr=60+2=62、Wrr=-50
処理2)の場合 Wsr=60、Wrr=-50+2=-48
処理3)の場合 Wsr=60+2=62、Wrr=-50+2=-48
処理4)の場合 Ew≧0であるのでWsr=60+2=62、Wrr=-50
処理5)の場合 Ew≧0であるのでWsr=60、Wrr=-50+2=-48
処理1)の場合 Wsr=60-3=57、Wrr=-50
処理2)の場合 Wsr=60、Wrr=-50-3=-53
処理3)の場合 Wsr=60-3=57、Wrr=-50-3=-53
処理4)の場合 Ew<0であるのでWsr=60、Wrr=-50-3=-53
処理5)の場合 Ew<0であるのでWsr=60-3=57、Wrr=-50
実施の形態2の発明は、実施の形態1で上述したプル送給速度の補正制御を、プル送給速度の波形パラメータの所定位相に同期して行う。所定位相は、例えば、プル送給速度が0となる位相である。
1)時刻t1の正送減速期間Tsdの開始時点(短絡発生時点)
2)時刻t2の正送から逆送に切り替わるプル送給速度Fw=0の時点
3)時刻t3の逆送ピーク期間Trpの開始時点
4)時刻t4の逆送減速期間Trdの開始時点(アーク発生時点)
5)時刻t5の逆送から正送に切り替わるプル送給速度Fw=0の時点
6)時刻t6の正送ピーク期間Tspの開始時点
実施の形態3の発明は、実施の形態1又は2において、溶接終了時に、補正されたプル送給速度の波形パラメータを記憶し、記憶されたプル送給速度の波形パラメータによって次回の溶接を開始するものである。
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
CM 電流比較回路
Cm 電流比較信号
DR 駆動回路
Dr 駆動信号
E 出力電圧
Ea 誤差増幅信号
ED 出力電圧検出回路
Ed 出力電圧検出信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
ER 出力電圧設定回路
Er 出力電圧設定信号
EV 電圧誤差増幅回路
Ev 電圧誤差増幅信号
EW 収容量誤差増幅回路
Ew 収容量誤差増幅信号
FC プル送給制御回路
Fc プル送給制御信号
FCP プッシュ送給制御回路
Fcp プッシュ送給制御信号
FH プル送給速度補正回路
FH2 第2プル送給速度補正回路
FR プル送給速度設定回路
Fr プル送給速度設定信号
FRP プッシュ送給速度設定回路
Frp プッシュ送給速度設定信号
Fw プル送給速度
Fwp プッシュ送給速度
ICR 電流制御設定回路
Icr 電流制御設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
ILR 低レベル電流設定回路
Ilr 低レベル電流設定信号
Iw 溶接電流
ND くびれ検出回路
Nd くびれ検出信号
PM 電源主回路
R 減流抵抗器
SD 短絡判別回路
Sd 短絡判別信号
STD 小電流期間回路
Std 小電流期間信号
SW 電源特性切換回路
TDR 電流降下時間設定回路
Tdr 電流降下時間設定信号
TR トランジスタ
Trd 逆送減速期間
TRDR 逆送減速期間設定回路
Trdr 逆送減速期間設定信号
Trp 逆送ピーク期間
Tru 逆送加速期間
TRUR 逆送加速期間設定回路
Trur 逆送加速期間設定信号
Tsd 正送減速期間
TSDR 正送減速期間設定回路
Tsdr 正送減速期間設定信号
Tsp 正送ピーク期間
Tsu 正送加速期間
TSUR 正送加速期間設定回路
Tsur 正送加速期間設定信号
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
Vw 溶接電圧
WB 中間ワイヤ収容部
Wb 収容量信号
WBR 収容量設定回路
Wbr 収容量設定信号
WL リアクトル
WM プル側送給モータ
WMP プッシュ側送給モータ
Wrp 逆送ピーク値
Wrr 逆送ピーク値設定信号
WRS 逆送ピーク初期値設定回路
Wrs 逆送ピーク初期値設定信号
WRS2 第2逆送ピーク初期値設定回路
Wsp 正送ピーク値
Wsr 正送ピーク値設定信号
WSS 正送ピーク初期値設定回路
Wss 正送ピーク初期値設定信号
WSS2 第2正送ピーク初期値設定回路
Claims (4)
- 正送回転するプッシュ側送給モータ及び正送回転と逆送回転とを繰り返すプル側送給モータによるプッシュプル送給制御によって溶接ワイヤを送給し、
前記プッシュ側送給モータと前記プル側送給モータとの送給経路の間に前記溶接ワイヤを一時的に収用する中間ワイヤ収容部を設け、前記中間ワイヤ収容部の収容量に基づいて前記プル側送給モータのプル送給速度を補正し、
短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、
前記収容量に基づいて、前記プル送給速度の波形パラメータを補正し、
前記波形パラメータが、前記収容量が目標値よりも大のときは正送ピーク値であり、前記収容量が前記目標値よりも小のときは逆送ピーク値である、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法。 - 正送回転するプッシュ側送給モータ及び正送回転と逆送回転とを繰り返すプル側送給モータによるプッシュプル送給制御によって溶接ワイヤを送給し、
前記プッシュ側送給モータと前記プル側送給モータとの送給経路の間に前記溶接ワイヤを一時的に収用する中間ワイヤ収容部を設け、前記中間ワイヤ収容部の収容量に基づいて前記プル側送給モータのプル送給速度を補正し、
短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、
前記収容量に基づいて、前記プル送給速度の波形パラメータを補正し、
前記波形パラメータが、前記収容量が目標値よりも大のときは逆送ピーク値であり、前記収容量が前記目標値よりも小のときは正送ピーク値である、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法。 - 前記波形パラメータの所定位相に同期して前記補正を行う、
ことを特徴とする請求項1~2のいずれか1項に記載のアーク溶接制御方法。 - 前記所定位相が、前記プル送給速度が0となる位相である、
ことを特徴とする請求項3に記載のアーク溶接制御方法。
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WO2016027639A1 (ja) | 2014-08-18 | 2016-02-25 | 株式会社ダイヘン | アーク溶接制御方法 |
JP2017094380A (ja) | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 株式会社ダイヘン | アーク溶接装置 |
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