JP7427568B2 - パルスアーク溶接電源 - Google Patents
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Description
溶接ワイヤを送給し、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する遷移電流を出力し、ピーク期間中は前記ピーク電流を出力し、立下り期間中は前記ピーク電流から前記ベース電流へと下降する遷移電流を出力し、ベース期間中は前記ベース電流を出力し、これらの出力を1パルス周期とする溶接電流を出力する電力制御部を備えたパルスアーク溶接電源において、
前記パルス周期ごとに前記溶接ワイヤと母材との短絡の発生時期を検出する短絡発生時期検出部と、
前記短絡の発生時期に対応させて予め定められた修正量を所定パルス周期ごとに積算して積算修正量を算出する積算修正量算出部と、
前記積算修正量に基づいて前記溶接電流の波形のパルスパラメータを修正するパルスパラメータ修正部と、
を備えたことを特徴とするパルスアーク溶接電源である。
前記短絡の発生時期を、前記立上り期間、前記ピーク期間、前記立下り期間及び前記ベース期間の4つの期間に分類する、
ことを特徴とする請求項1に記載のパルスアーク溶接電源である。
前記パルスパラメータは、前記ピーク期間及び/又は前記ピーク電流である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパルスアーク溶接電源である。
1)タイマ信号Tm=1(立上り期間Tu)のときに短絡判別信号SaがHighレベルに変化したときは、短絡発生時期検出信号Tsa=1を出力する。
2)タイマ信号Tm=2(ピーク期間Tp)のときに短絡判別信号SaがHighレベルに変化したときは、短絡発生時期検出信号Tsa=2を出力する。
3)タイマ信号Tm=3(立下り期間Td)のときに短絡判別信号SaがHighレベルに変化したときは、短絡発生時期検出信号Tsa=3を出力する。
4)タイマ信号Tm=4(ベース期間Tb)のときに短絡判別信号SaがHighレベルに変化したときは、短絡発生時期検出信号Tsa=4を出力する。
パルス周期ごとに、短絡発生時期検出信号Tsa=1のときは予め定めた第1修正量Sd1となり、短絡発生時期検出信号Tsa=2のときは予め定めた第2修正量Sd2となり、短絡発生時期検出信号Tsa=3のときは予め定めた第3修正量Sd3となり、短絡発生時期検出信号Tsa=4のときは予め定めた第4修正量Sd4となる修正量を出力し、所定パルス周期ごとに、上記の修正量を積算して、積算修正量信号Sdを出力する。この回路の詳細な動作については、図2で後述する。
1)タイマ信号Tm=1(立上り期間Tu)のときは、ベース電流設定信号Ibrの値からピーク電流設定信号Iprの値へと上昇する電流制御設定信号Icrを出力する。
2)タイマ信号Tm=2(ピーク期間Tp)のときは、ピーク電流設定信号Iprの値となる電流制御設定信号Icrを出力する。
3)タイマ信号Tm=3(立下り期間Td)のときは、ピーク電流設定信号Iprの値からベース電流設定信号Ibrの値へと下降する電流制御設定信号Icrを出力する。
4)タイマ信号Tm=4(ベース期間Tb)のときは、ベース電流設定信号Ibrの値となる電流制御設定信号Icrを出力する。
(1)立上り期間Tu 溶接ワイヤ先端の溶滴を成長させるための準備期間である。この期間に短絡が発生するのは、1パルス周期1溶滴移行状態にするための入熱量が不足しているために、多パルス周期1溶滴移行状態になっているからである。この場合は、ピーク期間Tp及び/又はピーク電流Ipを増加させる必要がある。
(2)ピーク期間Tp 溶滴を大きく成長させる期間である。この期間に短絡が発生するのは、溶滴移行のための入熱量が過剰であるために、1パルス周期多溶滴移行状態になっているからである。この場合は、ピーク期間Tp及び/又はピーク電流Ipを減少させる必要がある。
(3)立下り期間Td 溶滴にくびれを形成して移行を促進する期間である。この期間に短絡が発生するのは、入熱量がやや過剰なためである。この場合は、ピーク期間Tp及び/又はピーク電流Ipを少し減少させる必要がある。
(4)ベース期間Tb 溶滴の成長を停止させて移行させる期間である。この期間に短絡が発生するのは、安定した1パルス周期1溶滴移行状態になっているからである。この場合は、ピーク期間Tp及び/又はピーク電流Ipは適正値であり、修正する必要はない。さらに、ベース期間を前期ベース期間と後期ベース期間とに分類し、短絡発生時期が前期ベース期間になるようにすることによって、パルスパラメータの適正化を図るようにしても良い。この場合、短絡発生時期が後期ベース期間になったときは入熱量が不足しているので、ピーク期間Tp及び/又はピーク電流Ipを増加させるようにする。
ピーク期間の初期値Tp0=1.5ms、ピーク電流の初期値Ip0=500A
立上り期間Tu=1ms、立下り期間Td=1ms、ベース電流Ib=50A
パルス周期Tf(変調幅)=4~10ms、所定パルス周期=3~10
1a ワイヤリール
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
DV 駆動回路
Dv 駆動信号
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
FC 送給制御回路
Fc 送給制御信号
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定信号
ICR 電流制御設定回路
Icr 電流制御設定信号
ID 溶接電流検出回路
Id 溶接電流検出信号
Ip ピーク電流
Ip0 ピーク電流の初期値
Ipr ピーク電流設定信号
IR 溶接電流平均値設定回路
Ir 溶接電流平均値設定信号
Iw 溶接電流
Kt、Ki 係数
PC パルスパラメータ修正回路
PM 電力制御回路
SA 短絡判別回路
Sa 短絡判別信号
SD 積算修正量算出回路
Sd 積算修正量信号
Tb ベース期間
Td 立下り期間
TDR 立下り期間設定回路
Tdr 立下り期間設定信号
Tf パルス周期(信号)
TM タイマ回路
Tm タイマ信号
Tp ピーク期間
Tp0 ピーク期間の初期値
Tpr ピーク期間設定信号
TSA 短絡発生時期検出回路
Tsa 短絡発生時期検出信号
Tu 立上り期間
TUR 立上り期間設定回路
Tur 立上り期間設定信号
VAV 溶接電圧平均値算出回路
Vav 溶接電圧平均値信号
VD 溶接電圧検出回路
Vd 溶接電圧検出信号
VF 電圧・周波数変換回路
VR 溶接電圧設定回路
Vr 溶接電圧設定信号
Vw 溶接電圧
WM ワイヤ送給モータ
Claims (3)
- 溶接ワイヤを送給し、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する遷移電流を出力し、ピーク期間中は前記ピーク電流を出力し、立下り期間中は前記ピーク電流から前記ベース電流へと下降する遷移電流を出力し、ベース期間中は前記ベース電流を出力し、これらの出力を1パルス周期とする溶接電流を出力する電力制御部を備えたパルスアーク溶接電源において、
前記パルス周期ごとに前記溶接ワイヤと母材との短絡の発生時期を検出する短絡発生時期検出部と、
前記短絡の発生時期に対応させて予め定められた修正量を所定パルス周期ごとに積算して積算修正量を算出する積算修正量算出部と、
前記積算修正量に基づいて前記溶接電流の波形のパルスパラメータを修正するパルスパラメータ修正部と、
を備えたことを特徴とするパルスアーク溶接電源。 - 前記短絡の発生時期を、前記立上り期間、前記ピーク期間、前記立下り期間及び前記ベース期間の4つの期間に分類する、
ことを特徴とする請求項1に記載のパルスアーク溶接電源。 - 前記パルスパラメータは、前記ピーク期間及び/又は前記ピーク電流である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパルスアーク溶接電源。
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