JP7429598B2 - arc welding power supply - Google Patents

arc welding power supply Download PDF

Info

Publication number
JP7429598B2
JP7429598B2 JP2020084221A JP2020084221A JP7429598B2 JP 7429598 B2 JP7429598 B2 JP 7429598B2 JP 2020084221 A JP2020084221 A JP 2020084221A JP 2020084221 A JP2020084221 A JP 2020084221A JP 7429598 B2 JP7429598 B2 JP 7429598B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
period
voltage
value
signal
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020084221A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021178340A (en
Inventor
賢人 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP2020084221A priority Critical patent/JP7429598B2/en
Publication of JP2021178340A publication Critical patent/JP2021178340A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7429598B2 publication Critical patent/JP7429598B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Description

本発明は、良好なアークスタート性を得ることができる消耗電極式アーク溶接電源に関するものである。 The present invention relates to a consumable electrode type arc welding power source that can obtain good arc startability.

特許文献1の発明では、溶接開始に際して、溶接電流が通電を開始すると、第1期間中は電圧設定信号を定常電圧設定値よりも大きな値のスタート電圧設定値に設定し、続く定常期間中は前記電圧設定信号を前記定常電圧設定値に設定して定電圧制御によって溶接電流を通電する消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法において、溶接電圧検出値が増加して前記スタート電圧設定値と等しくなった時点で前記第1期間を終了する。特許文献1の発明では、アーク長(溶接電圧検出値)が必ず目標アーク長(スタート電圧設定値)に到達してから第1期間を終了する。このために、アークが発生した後に、溶接ワイヤ及び母材への適当な入熱が行われることになり、良好なアークスタート性を得ることができると記載されている。 In the invention of Patent Document 1, when the welding current starts flowing at the start of welding, the voltage setting signal is set to a start voltage setting value that is larger than the steady voltage setting value during the first period, and during the following steady period. In the arc start control method for consumable electrode arc welding in which the voltage setting signal is set to the steady voltage setting value and welding current is applied by constant voltage control, the welding voltage detection value increases and becomes equal to the starting voltage setting value. At that point, the first period ends. In the invention of Patent Document 1, the first period ends after the arc length (welding voltage detection value) always reaches the target arc length (start voltage setting value). For this reason, it is stated that after the arc is generated, appropriate heat input to the welding wire and base metal is performed, and good arc startability can be obtained.

特開2013-132658号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-132658

上述した従来技術においては、電圧設定値が定常電圧設定値よりも大きな値のスタート電圧設定値となる第1期間を設けている。この第1期間中の、アーク長は、定常期間中の定常アーク長よりも長くなる。このために、アーク長は、第1期間中にオーバーシュートし、定常期間に移行するときにアンダーシュートし、その後に定常アーク長に収束する。送給速度の過渡特性、給電チップ・母材間距離、溶接ワイヤの材質等の溶接条件によっては、上記のオーバーシュート及びアンダーシュートが大きくなり、溶接開始部の溶接品質が悪くなるという問題がある。 In the prior art described above, a first period is provided in which the voltage setting value is a starting voltage setting value larger than the steady voltage setting value. During this first period, the arc length is longer than the steady arc length during the steady period. For this reason, the arc length overshoots during the first period, undershoots when transitioning to the steady period, and then converges to the steady arc length. Depending on the welding conditions such as the transient characteristics of the feeding speed, the distance between the power feeding tip and the base metal, and the material of the welding wire, the above-mentioned overshoot and undershoot may become large, resulting in a problem that the welding quality at the welding start point will deteriorate. .

そこで、本発明では、種々の溶接条件に影響されることなく、常に良好な溶接開始部の溶接品質を得ることができるアーク溶接電源を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an arc welding power source that can always obtain good welding quality at the welding start point without being affected by various welding conditions.

上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、溶接開始に際して、溶接電流が通電を開始すると、第1期間中は電圧設定信号を定常電圧設定値よりも大きな値のスタート電圧設定値に設定し、続く定常期間中は前記電圧設定信号を前記定常電圧設定値に設定して定電圧制御によって溶接電流を通電する消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法において、
溶接電圧値を電圧設定信号の値に制御する出力制御部と、
溶接ワイヤの送給速度を送給速度設定信号の値に制御する送給制御部と、
を備えたアーク溶接電源において、
溶接電流が通電を開始すると、第1期間、第2期間及び定常期間へと経時的に移行する期間信号を出力する期間設定部と、
前記期間信号が前記第1期間であるときは第1電圧設定値となり、前記期間信号が前記第2期間であるときは第2電圧設定値となり、前記期間信号が前記定常期間であるときは定常電圧設定値となり、前記第1電圧設定値<前記第2電圧設定値<前記定常電圧設定値である前記電圧設定信号を出力する電圧設定部と、
前記期間信号が前記第1期間であるときは第1送給速度設定値となり、前記期間信号が前記第2期間であるときは第2送給速度設定値となり、前記期間信号が前記定常期間であるときは定常送給速度設定値となり、前記第1送給速度設定値<前記第2送給速度設定値<前記定常送給速度設定値である前記送給速度設定信号を出力する送給速度設定部と、を備え、
前記期間設定部は、前記第1期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第1電圧設定値と等しくなると前記第2期間に移行し、前記第2期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第2電圧設定値と等しくなると前記定常期間に移行する、
ことを特徴とするアーク溶接電源である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 provides that when the welding current starts flowing at the start of welding, the voltage setting signal is set to a start voltage setting value larger than the steady voltage setting value during the first period. In an arc start control method for consumable electrode arc welding, the welding current is applied by constant voltage control by setting the voltage setting signal to the steady voltage setting value during the following steady period,
an output control unit that controls the welding voltage value to the value of the voltage setting signal;
a feed control unit that controls the feed speed of the welding wire to the value of the feed speed setting signal;
In an arc welding power source equipped with
a period setting unit that outputs a period signal that transitions over time to a first period, a second period, and a steady period when the welding current starts flowing;
When the period signal is in the first period, it is a first voltage setting value, when the period signal is in the second period, it is a second voltage setting value, and when the period signal is in the steady period, it is a steady voltage setting value. a voltage setting unit that outputs the voltage setting signal, which is a voltage setting value and satisfies the first voltage setting value<the second voltage setting value<the steady voltage setting value;
When the period signal is in the first period, it becomes the first feeding speed setting value; when the period signal is in the second period, it becomes the second feeding speed setting value; and when the period signal is in the steady period, it becomes the second feeding speed setting value. In some cases, the feed speed setting value becomes the steady feed speed setting value, and the feed speed outputs the feed speed setting signal such that the first feed speed setting value<the second feed speed setting value<the steady feed speed setting value. comprising a setting section;
The period setting unit is configured to shift to the second period when the welding voltage value increases during the first period and becomes equal to the first voltage setting value, and to increase the welding voltage value during the second period. When the voltage becomes equal to the second voltage setting value, the steady-state period begins;
This is an arc welding power source characterized by the following.

請求項2の発明は、
前記期間設定部は、前記第1期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第1電圧設定値と等しくなってから第1所定期間が経過すると前記第2期間に移行し、前記第2期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第2電圧設定値と等しくなってから第2所定期間が経過すると前記定常期間に移行する、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接電源である。
The invention of claim 2 is:
The period setting unit is configured to shift to the second period when a first predetermined period elapses after the welding voltage value increases during the first period and becomes equal to the first voltage setting value, and to set the welding voltage value to the second period. When a second predetermined period elapses after the welding voltage value increases during the welding voltage value and becomes equal to the second voltage setting value, the welding voltage value shifts to the steady period.
The arc welding power source according to claim 1, characterized in that:

請求項3の発明は、
前記期間設定部は、前記第1期間の経過時間が第1上限時間以上となると前記第2期間に移行し、前記第2期間の経過時間が第2上限時間以上となると前記定常期間に移行する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアーク溶接電源である。
The invention of claim 3 is:
The period setting unit transitions to the second period when the elapsed time of the first period becomes a first upper limit time or more, and transitions to the steady period when the elapsed time of the second period becomes more than a second upper limit time. ,
The arc welding power source according to claim 1 or 2, characterized in that:

本発明によれば、種々の溶接条件に影響されることなく、常に良好な溶接開始部の溶接品質を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to always obtain good welding quality at the welding start part without being affected by various welding conditions.

本発明の実施の形態に係るアーク溶接電源のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an arc welding power source according to an embodiment of the present invention. 図1のアーク溶接電源における各信号のタイミングチャートである。2 is a timing chart of each signal in the arc welding power source of FIG. 1. FIG.

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アーク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。 FIG. 1 is a block diagram of an arc welding power source according to an embodiment of the present invention. Each block will be explained below with reference to the same figure.

電源主回路PMは、3相200V等の商用電源(図示は省略)を入力として、後述する駆動信号Dvに従ってインバータ制御等による出力制御を行い、溶接電流Iw及び溶接電圧Vwを出力する。この電源主回路PMは、図示は省略するが、商用電源を整流する1次整流器、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を上記の駆動信号Dvに従って高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧する高周波変圧器、降圧された高周波交流を整流する2次整流器、整流された直流を平滑するリアクトルを備えている。 The main power supply circuit PM receives a commercial power source (not shown) such as a three-phase 200V power supply as an input, performs output control by inverter control, etc. according to a drive signal Dv described later, and outputs a welding current Iw and a welding voltage Vw. This power supply main circuit PM includes, although not shown, a primary rectifier that rectifies the commercial power supply, a capacitor that smoothes the rectified DC, an inverter circuit that converts the smoothed DC into high-frequency AC in accordance with the above drive signal Dv, It is equipped with a high-frequency transformer that steps down high-frequency alternating current to a voltage value suitable for arc welding, a secondary rectifier that rectifies the stepped-down high-frequency alternating current, and a reactor that smoothes the rectified direct current.

溶接ワイヤ1は、送給モータWMに結合された送給ロール5の回転によって溶接トーチ4内を送給されて、母材2との間にアーク3が発生して溶接が行われる。溶接ワイヤ1と母材2との間には溶接電圧Vwが印加され、溶接電流Iwが通電する。溶接トーチ4は、ロボット(図示は省略)に搭載されている。 The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by rotation of a feed roll 5 coupled to a feed motor WM, and an arc 3 is generated between the welding wire 1 and the base metal 2 to perform welding. A welding voltage Vw is applied between the welding wire 1 and the base metal 2, and a welding current Iw is applied. Welding torch 4 is mounted on a robot (not shown).

電圧検出回路VDは、上記の溶接電圧Vwを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。電圧フィルタ回路VAVは、この電圧検出信号Vdを入力として、ローパスフィルタによって高周波成分を除去して、電圧フィルタ信号Vavを出力する。ローパスフィルタのカットオフ周波数は、0.1~1kHz程度に設定される。この電圧フィルタ信号Vavの値とアーク長とは略比例関係にあるので、この電圧フィルタ信号Vavによってアーク長を検出していることになる。アーク長を誤検出しないようにするために、この回路によってインバータ回路からの高周波ノイズを除去している。さらに、溶融池からのガスの噴出等による一時的な変動を除去してアーク長の変化をより正確に検出するために、この回路は設けられている。 Voltage detection circuit VD detects the above-mentioned welding voltage Vw and outputs voltage detection signal Vd. The voltage filter circuit VAV receives this voltage detection signal Vd as input, removes high frequency components using a low-pass filter, and outputs a voltage filter signal Vav. The cutoff frequency of the low-pass filter is set to about 0.1 to 1 kHz. Since the value of this voltage filter signal Vav and the arc length are in a substantially proportional relationship, the arc length is detected by this voltage filter signal Vav. This circuit removes high-frequency noise from the inverter circuit to prevent false arc length detection. Further, this circuit is provided in order to more accurately detect changes in arc length by removing temporary fluctuations caused by gas ejection from the molten pool.

電流検出回路IDは、上記の溶接電流Iwを検出して、電流検出信号Idを出力する。通電判別回路CDは、この電流検出信号Idを入力として、この値がしきい値以上のときはHighレベルとなる通電判別信号Cdを出力する。この通電判別信号Cdは、溶接電流Iwが通電するとHighレベルとなる信号である。したがって、しきい値は、5A程度に設定される。 The current detection circuit ID detects the above-mentioned welding current Iw and outputs a current detection signal Id. The energization determination circuit CD receives this current detection signal Id as an input, and outputs an energization determination signal Cd that becomes High level when this value is equal to or greater than a threshold value. This energization determination signal Cd is a signal that becomes High level when the welding current Iw is energized. Therefore, the threshold value is set to about 5A.

ロボット制御装置RCは、予め教示された作業プログラムを記憶しており、この作業プログラムに従ってロボット(図示は省略)の動作を制御すると共に、溶接電源に対して溶接開始信号Stを出力する。 The robot control device RC stores a work program taught in advance, controls the operation of a robot (not shown) according to this work program, and outputs a welding start signal St to the welding power source.

第1電圧設定回路V1Rは、予め定めた第1電圧設定信号V1rを出力する。第2電圧設定回路V2Rは、予め定めた第2電圧設定信号V2rを出力する。定常電圧設定回路VCRは、予め定めた定常電圧設定信号Vcrを出力する。ここで、V1r<V2r<Vcrに設定される。 The first voltage setting circuit V1R outputs a predetermined first voltage setting signal V1r. The second voltage setting circuit V2R outputs a predetermined second voltage setting signal V2r. The steady voltage setting circuit VCR outputs a predetermined steady voltage setting signal Vcr. Here, V1r<V2r<Vcr is set.

第1送給速度設定回路F1Rは、予め定めた第1送給速度設定信号F1rを出力する。第2送給速度設定回路F2Rは、予め定めた第2送給速度設定信号F2rを出力する。定常送給速度設定回路FCRは、予め定めた定常送給速度設定信号Fcrを出力する。ここで、F1r<F2r<Fcrに設定される。 The first feed rate setting circuit F1R outputs a predetermined first feed rate setting signal F1r. The second feed speed setting circuit F2R outputs a predetermined second feed speed setting signal F2r. The steady feed rate setting circuit FCR outputs a predetermined steady feed rate setting signal Fcr. Here, F1r<F2r<Fcr is set.

ホットスタート期間設定回路THRは、予め定めたホットスタート期間設定信号Thrを出力する。 The hot start period setting circuit THR outputs a predetermined hot start period setting signal Thr.

第1期間終了判別回路ST1は、上記の電圧フィルタ信号Vav、上記の第1電圧設定信号V1r及び後述する期間信号Msを入力として、期間信号Ms=3(第1期間T1)のときに、Vav≧V1rとなり、その後に予め定めた第1所定期間が経過した時点で短時間Highレベルとなる第1期間終了信号St1を出力する。上記の第1所定期間を0秒としても良い。また、第1期間T1の経過時間が予め定めた第1上限時間以上になったときは、その時点で第1期間終了信号St1を出力するようにしても良い。 The first period end determination circuit ST1 inputs the voltage filter signal Vav described above, the first voltage setting signal V1r described above, and a period signal Ms to be described later, and when the period signal Ms=3 (first period T1), determines whether Vav ≧V1r, and when a predetermined first period has elapsed, the first period end signal St1 which becomes High level for a short time is output. The first predetermined period may be set to 0 seconds. Furthermore, when the elapsed time of the first period T1 exceeds a predetermined first upper limit time, the first period end signal St1 may be output at that point.

第2期間終了判別回路ST2は、上記の電圧フィルタ信号Vav、上記の第2電圧設定信号V2r及び後述する期間信号Msを入力として、期間信号Ms=4(第2期間T2)のときに、Vav≧V2rとなり、その後に予め定めた第2所定期間が経過した時点で短時間Highレベルとなる第2期間終了信号St2を出力する。上記の第2所定期間を0秒としても良い。また、第2期間T2の経過時間が予め定めた第2上限時間以上になったときは、その時点で第2期間終了信号St2を出力するようにしても良い。 The second period end determination circuit ST2 inputs the voltage filter signal Vav described above, the second voltage setting signal V2r described above, and a period signal Ms described later, and when the period signal Ms=4 (second period T2), the circuit ST2 detects Vav ≧V2r, and when a predetermined second period elapses thereafter, a second period end signal St2 that becomes High level for a short time is output. The second predetermined period may be set to 0 seconds. Further, when the elapsed time of the second period T2 exceeds a predetermined second upper limit time, the second period end signal St2 may be output at that point.

期間設定回路MSは、上記の溶接開始信号St、上記の通電判別信号Cd、上記のホットスタート期間設定信号Thr、上記の第1期間終了信号St1及び上記の第2期間終了信号St2を入力として、以下の処理を行い、期間信号Msを出力する。
1)溶接開始信号StがHighレベル(開始)に変化すると、その値が0から1となる期間設定信号Msを出力する。Ms=1の期間はスローダウン送給期間となる。
2)その後に、通電判別信号CdがHighレベル(通電)に変化すると、その値が2となる期間設定信号Msを出力する。Ms=2の期間はホットスタート期間Thとなる。
3)その後に、ホットスタート期間設定信号Thrによって定まる期間が経過すると、その値が3となる期間設定信号Msを出力する。Ms=3の期間は第1期間T1となる。
4)その後に、第1期間終了信号St1が短時間Highレベルとなると、その値が4となる期間設定信号Msを出力する。Ms=4の期間は第2期間T2となる。
5)その後に、第2期間終了信号St2が短時間Highレベルとなると、その値が5となる期間設定信号Msを出力する。Ms=5の期間は定常期間となる。
The period setting circuit MS inputs the above-mentioned welding start signal St, the above-mentioned energization determination signal Cd, the above-mentioned hot start period setting signal Thr, the above-mentioned first period end signal St1, and the above-mentioned second period end signal St2, The following processing is performed and a period signal Ms is output.
1) When the welding start signal St changes to High level (start), a period setting signal Ms whose value changes from 0 to 1 is output. The period when Ms=1 is a slowdown feeding period.
2) After that, when the energization determination signal Cd changes to High level (energization), a period setting signal Ms whose value becomes 2 is output. The period when Ms=2 is the hot start period Th.
3) After that, when the period determined by the hot start period setting signal Thr has elapsed, the period setting signal Ms whose value becomes 3 is output. The period when Ms=3 is the first period T1.
4) After that, when the first period end signal St1 becomes High level for a short time, the period setting signal Ms whose value becomes 4 is output. The period when Ms=4 is the second period T2.
5) After that, when the second period end signal St2 becomes High level for a short time, the period setting signal Ms whose value becomes 5 is output. The period of Ms=5 is a steady period.

電圧設定回路VRは、上記の第1電圧設定信号V1r、上記の第2電圧設定信号V2r、上記の定常電圧設定信号Vcr及び上記の期間信号Msを入力として、Ms≦3のときは第1電圧設定信号V1rの値となり、Ms=4のときは第2電圧設定信号V2rの値となり、Ms=5のときは定常電圧設定信号Vcrの値となる電圧設定信号Vrを出力する。 The voltage setting circuit VR inputs the first voltage setting signal V1r, the second voltage setting signal V2r, the steady voltage setting signal Vcr, and the period signal Ms, and sets the first voltage when Ms≦3. The voltage setting signal Vr is outputted as the value of the setting signal V1r, when Ms=4, the value of the second voltage setting signal V2r, and when Ms=5, the value of the steady voltage setting signal Vcr.

電圧誤差増幅回路EVは、上記の電圧設定信号Vrと上記の電圧フィルタ信号Vavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。 The voltage error amplification circuit EV amplifies the error between the voltage setting signal Vr and the voltage filter signal Vav, and outputs a voltage error amplification signal Ev.

ホットスタート電流設定回路IHRは、予め定めたホットスタート電流設定信号Ihrを出力する。電流誤差増幅回路EIは、このホットスタート電流設定信号Ihr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。 The hot start current setting circuit IHR outputs a predetermined hot start current setting signal Ihr. The current error amplification circuit EI amplifies the error between this hot start current setting signal Ihr and the above-mentioned current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei.

制御方式切換信号生成回路CSは、上記の期間信号Msを入力として、Ms=3~5のときはHighレベル(定電圧制御)となり、それ以外の期間はLowレベル(定電流制御)になる制御方式切換信号Csを出力する。制御切換回路SWは、上記の電圧誤差増幅信号Ev、上記の電流誤差増幅信号Ei及び上記の制御方式切換信号Csを入力として、Cs=Lowレベル(定電流制御)のときは電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力し、Cs=Highレベル(定電圧制御)のとき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。駆動回路DVは、この誤差増幅信号Ea及び上記の溶接開始信号Stを入力として、溶接開始信号StがHighレベルのときは誤差増幅信号Eaに基づいてPWM変調制御を行い、上記の電源主回路PM内のインバータ回路を駆動するための駆動信号Dvを出力し、溶接開始信号StがLowレベルのときは駆動信号Dvの出力を停止する。 The control method switching signal generation circuit CS inputs the above-mentioned period signal Ms, and when Ms=3 to 5, the control mode is set to High level (constant voltage control), and during other periods, the control mode is set to Low level (constant current control). A system switching signal Cs is output. The control switching circuit SW receives the voltage error amplification signal Ev, the current error amplification signal Ei, and the control method switching signal Cs as input, and when Cs=Low level (constant current control), outputs the current error amplification signal Ei. is outputted as the error amplified signal Ea, and when Cs=High level (constant voltage control), the voltage error amplified signal Ev is outputted as the error amplified signal Ea. The drive circuit DV inputs this error amplification signal Ea and the above-mentioned welding start signal St, performs PWM modulation control based on the error amplification signal Ea when the welding start signal St is at a high level, and performs PWM modulation control based on the above-mentioned power supply main circuit PM. It outputs a drive signal Dv for driving the inverter circuit inside, and stops outputting the drive signal Dv when the welding start signal St is at Low level.

送給速度設定回路FRは、上記の第1送給速度設定信号F1r、上記の第2送給速度設定信号F2r、上記の定常送給速度設定信号Fcr及び上記の期間信号Msを入力として、Ms=0及び1のときは予め定めたスローダウン送給速度となり、Ms=2及び3のときは第1送給速度設定信号F1rの値となり、Ms=4のときは第2送給速度設定信号F2rの値となり、Ms=5のときは定常送給速度設定信号Fcrの値となる送給速度設定信号Frを出力する。 The feed rate setting circuit FR receives as input the first feed rate setting signal F1r, the second feed rate setting signal F2r, the steady feed rate setting signal Fcr, and the period signal Ms. When = 0 and 1, it becomes the predetermined slowdown feeding speed, when Ms = 2 and 3, it becomes the value of the first feeding speed setting signal F1r, and when Ms = 4, it becomes the value of the second feeding speed setting signal. When Ms=5, the feeding rate setting signal Fr is outputted having the value of the steady feeding rate setting signal Fcr.

送給制御回路FCは、上記の送給速度設定信号Fr及び上記の溶接開始信号Stを入力として、溶接開始信号StがHighレベルのときは溶接ワイヤ1を送給速度設定信号Frによって定まる速度で送給するための送給制御信号Fcを上記の送給モータWMに出力し、溶接開始信号StがLowレベルのときは送給を停止するための送給制御信号Fcを上記の送給モータWMに出力する。 The feed control circuit FC inputs the above-mentioned feed speed setting signal Fr and the above-mentioned welding start signal St, and when the welding start signal St is at a high level, feeds the welding wire 1 at a speed determined by the feed speed setting signal Fr. A feed control signal Fc for feeding is output to the feed motor WM, and when the welding start signal St is at a low level, a feed control signal Fc for stopping the feed is output to the feed motor WM. Output to.

図2は、図1のアーク溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は溶接開始信号Stの時間変化を示し、同図(B)は制御方式切換信号Csの時間変化を示し、同図(C)は溶接ワイヤの送給速度Fwの時間変化を示し、同図(D)は送給速度設定信号Frの時間変化を示し、同図(E)は電圧設定信号Vrの時間変化を示し、同図(F)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(G)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(H)は第1期間終了信号St1の時間変化を示し、同図(I)は第2期間終了信号St2の時間変化を示す。同図は、ロボットを使用した溶接の場合を例示している。以下、同図を参照して説明する。 FIG. 2 is a timing chart of each signal in the arc welding power source of FIG. 1. The same figure (A) shows the time change of the welding start signal St, the same figure (B) shows the time change of the control method switching signal Cs, and the same figure (C) shows the time change of the welding wire feeding speed Fw. , the same figure (D) shows the time change of the feed speed setting signal Fr, the same figure (E) shows the time change of the voltage setting signal Vr, and the same figure (F) shows the time change of the welding current Iw. , the same figure (G) shows the time change of the welding voltage Vw, the same figure (H) shows the time change of the first period end signal St1, and the same figure (I) shows the time change of the second period end signal St2. show. The figure illustrates the case of welding using a robot. This will be explained below with reference to the same figure.

同図において、時刻t1~t2の期間が図1の期間信号Ms=1のスローダウン送給期間となり、時刻t2~t3の期間が図1の期間信号Ms=2のホットスタート期間Thとなり、時刻t3~t4の期間が図1の期間信号Ms=3の第1期間T1となり、時刻t4~t5の期間が図1の期間信号Ms=4の第2期間T2となり、時刻t5以降の期間が図1の期間信号Ms=5の定常期間となる。同図(D)に示す送給速度設定信号Frは、スローダウン送給期間中は予め定めたスローダウン送給速度となり、ホットスタート期間Th中は図1の第1送給速度設定信号F1rの値となり、第1期間T1中は図1の第1送給速度設定信号F1rの値となり、第2期間T2中は図1の第2送給速度設定信号F2rの値となり、定常期間中は定常送給速度設定信号Fcrの値となる。ここで、スローダウン送給速度<第1送給速度設定信号F1r<第2送給速度設定信号F2r<定常送給速度設定信号Fcrである。同図(E)に示す電圧設定信号Vrは、スローダウン送給期間、ホットスタート期間Th及び第1期間T1中は図1の第1電圧設定信号V1rの値となり、第2期間T2中は図1の第2電圧設定信号V2rの値となり、定常期間中は定常電圧設定信号Vcrの値となる。ここで、第1電圧設定信号V1r<第2電圧設定信号V2r<定常電圧設定信号Vcrである。図1の電圧フィルタ信号Vavは、溶接電圧Vwから高周波ノイズを除去した信号であり、以下では、Vw=Vavとして説明している。 In the figure, the period from time t1 to t2 becomes the slowdown feeding period of the period signal Ms=1 in FIG. 1, the period from time t2 to t3 becomes the hot start period Th of the period signal Ms=2 in FIG. The period from t3 to t4 becomes the first period T1 of the period signal Ms=3 in FIG. 1, the period from time t4 to t5 becomes the second period T2 of the period signal Ms=4 in FIG. The period signal Ms=1 corresponds to a steady period of 5. The feeding speed setting signal Fr shown in FIG. During the first period T1, the value is the value of the first feed speed setting signal F1r in FIG. 1. During the second period T2, it is the value of the second feed speed setting signal F2r in FIG. This becomes the value of the feeding speed setting signal Fcr. Here, slowdown feeding speed<first feeding speed setting signal F1r<second feeding speed setting signal F2r<steady feeding speed setting signal Fcr. The voltage setting signal Vr shown in FIG. 1, and becomes the value of the steady voltage setting signal Vcr during the steady period. Here, first voltage setting signal V1r<second voltage setting signal V2r<steady voltage setting signal Vcr. The voltage filter signal Vav in FIG. 1 is a signal obtained by removing high frequency noise from the welding voltage Vw, and will be explained below as Vw=Vav.

時刻t1において、ロボットが移動して溶接トーチが溶接開始位置に到達すると、ロボット制御装置から溶接電源に対して溶接開始信号Stが出力される。 At time t1, when the robot moves and the welding torch reaches the welding start position, a welding start signal St is output from the robot control device to the welding power source.

(1)時刻t1~t2のスローダウン送給期間
同図(A)に示すように、時刻t1において、ロボット制御装置からの溶接開始信号StがHighレベルになると、溶接電源の出力が開始されるので、同図(G)に示すように、無負荷電圧が溶接ワイヤと母材との間に印加される。同時に、同図(C)に示すように、送給速度Fwは1~2m/min程度の遅いスローダウン送給速度となり、溶接ワイヤは母材へと次第に接近する。同図(B)に示すように、制御方式切換信号Csは、ホットスタート期間Thが終了する時刻t3まではLowレベル(定電流制御)となり、それ以降はHighレベル(定電圧制御)となる。この制御方式切換信号Csは、溶接電源の出力制御の方式を定電流制御にするか定電圧制御にするかを切り換える信号である。
(1) Slow-down feeding period from time t1 to t2 As shown in FIG. 2(A), at time t1, when the welding start signal St from the robot control device becomes High level, the output of the welding power source is started. Therefore, as shown in the same figure (G), a no-load voltage is applied between the welding wire and the base metal. At the same time, as shown in FIG. 3C, the feeding speed Fw becomes a slow slowing feeding speed of about 1 to 2 m/min, and the welding wire gradually approaches the base metal. As shown in FIG. 3B, the control method switching signal Cs is at a low level (constant current control) until time t3 when the hot start period Th ends, and thereafter is at a high level (constant voltage control). This control method switching signal Cs is a signal for switching the output control method of the welding power source between constant current control and constant voltage control.

(2)時刻t2~t3のホットスタート期間Th
時刻t2において、溶接ワイヤと母材とが接触して導通すると、同図(G)に示すように、溶接電圧Vwは、数V程度の短絡電圧値に急減する。同時に、同図(F)に示すように、溶接電流Iwの通電が開始されて、時刻t2~t3の予め定めたホットスタート期間Th中は、予め定めたホットスタート電流Ihが通電する。このホットスタート期間Th中は、同図(B)に示すように、制御方式切換信号CsがLowレベルであるので、定電流制御となる。ホットスタート期間Thは、例えば5ms程度に設定され、ホットスタート電流Ihは、例えば500A程度に設定される。両値ともに、溶接ワイヤの材質、直径等に応じて適正値に設定される。このホットスタート電流Ihは、溶接ワイヤの先端を早急に溶融してアークを発生させるために通電する。したがって、時刻t2から1ms程度の短時間経過後の時刻t21において、アークが発生する。アークが発生すると、同図(G)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。時刻t21~t3の期間中は、ホットスタート電流Ihによって溶接ワイヤ先端が溶融されるので、アーク長は次第に長くなる。これに応動して、同図(G)に示すように、溶接電圧Vwは、時刻t21~t3の期間中次第にその値が大きくなる。また、同図(D)に示すように、送給速度設定信号Frは、時刻t2において図1の第1送給速度設定信号F1rの値になり、同図(C)に示すように、送給速度Fwは時刻t2~t3の期間中は傾斜を有して速くなる。このホットスタート期間Thは、絶対に設けなければいけない必須の期間ではない。溶接ワイヤが母材と接触したときから次項で説明する第1期間T1であっても短絡期間中は大電流値の溶接電流Iwが通電するので、溶接条件によってはアークの発生にそれほどの問題は生じない。
(2) Hot start period Th from time t2 to t3
At time t2, when the welding wire and the base metal come into contact and become electrically conductive, the welding voltage Vw suddenly decreases to a short-circuit voltage value of about several volts, as shown in FIG. At the same time, as shown in FIG. 5F, the supply of welding current Iw is started, and a predetermined hot start current Ih is supplied during a predetermined hot start period Th from time t2 to t3. During this hot start period Th, as shown in FIG. 4B, the control method switching signal Cs is at a low level, so constant current control is performed. The hot start period Th is set to about 5 ms, for example, and the hot start current Ih is set to about 500 A, for example. Both values are set to appropriate values depending on the material, diameter, etc. of the welding wire. This hot start current Ih is applied in order to quickly melt the tip of the welding wire and generate an arc. Therefore, an arc occurs at time t21 after a short period of about 1 ms has elapsed from time t2. When an arc occurs, the welding voltage Vw rapidly increases to an arc voltage value of several tens of volts, as shown in FIG. During the period from time t21 to time t3, the tip of the welding wire is melted by the hot start current Ih, so the arc length gradually increases. In response to this, the welding voltage Vw gradually increases in value during the period from time t21 to time t3, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 1(D), the feeding speed setting signal Fr becomes the value of the first feeding speed setting signal F1r in FIG. 1 at time t2, and as shown in FIG. The feeding speed Fw increases with a slope during the period from time t2 to time t3. This hot start period Th is not an essential period that must absolutely be provided. Even during the first period T1, which will be explained in the next section, from when the welding wire comes into contact with the base metal, a large welding current Iw is applied during the short circuit period, so depending on the welding conditions, arc generation may not be such a problem. Does not occur.

(3)時刻t3~t4の第1期間T1
時刻t3においてホットスタート期間Thが終了すると、同図(B)に示すように、制御方式切換信号CsがHighレベルに変化するので、定電圧制御に切り換えられる。同図(E)に示すように、時刻t3時点での電圧設定信号Vrの値は図1の第1電圧設定信号V1rの値であるので、この設定値によって定電圧制御が行われる。同図(G)に示すように、溶接電圧Vwの値は、時刻t3時点では第1電圧設定信号V1rに対応する値よりも小さな値であるので、定電圧制御によってその値は次第に増加する。これに伴い、アーク長も次第に長くなる。そして、時刻t31において、同図(G)に示すように、溶接電圧Vwの値は第1電圧設定信号V1rに対応する値と等しくなる。そして、時刻t31から予め定めた第1所定期間が経過した時刻t4において、同図(H)に示すように、第1期間終了信号St1が短時間Highレベルになる。これに応動して、第1期間T1が終了して、第2期間T2へと移行する。同図(G)に示すように、溶接電圧Vwは、時刻t21から徐々に増加して、時刻t31において第1電圧設定信号V1rの値となり、時刻t4までその値を維持する。アーク長は、時刻t21から徐々に長くなり、時刻t31において第1アーク長となり、時刻t4までその値を維持する。
(3) First period T1 from time t3 to t4
When the hot start period Th ends at time t3, the control method switching signal Cs changes to High level, as shown in FIG. 3B, so that the control is switched to constant voltage control. As shown in FIG. 5E, the value of the voltage setting signal Vr at time t3 is the value of the first voltage setting signal V1r in FIG. 1, so constant voltage control is performed using this setting value. As shown in FIG. 3G, the value of the welding voltage Vw is smaller than the value corresponding to the first voltage setting signal V1r at time t3, so the value gradually increases due to the constant voltage control. Along with this, the arc length also gradually increases. Then, at time t31, the value of the welding voltage Vw becomes equal to the value corresponding to the first voltage setting signal V1r, as shown in FIG. Then, at time t4 when a predetermined first period has elapsed from time t31, the first period end signal St1 becomes High level for a short period of time, as shown in (H) in the figure. In response to this, the first period T1 ends and the second period T2 begins. As shown in FIG. 3G, the welding voltage Vw gradually increases from time t21, reaches the value of the first voltage setting signal V1r at time t31, and maintains that value until time t4. The arc length gradually increases from time t21, reaches the first arc length at time t31, and maintains that value until time t4.

同図(D)に示すように、時刻t3時点での送給速度設定信号Frの値は図1の第1送給速度設定信号F1rの値である。同図(C)に示すように、送給速度Fwは、時刻t3時点では第1送給速度設定信号F1rに対応する値よりも小さな値であるので、その値は次第に速くなる。そして、時刻t31よりも早い時点において、同図(C)に示すように、送給速度Fwは第1送給速度設定信号F1rに対応する値と等しくなる。送給速度Fw=F1rとなる時点が、溶接電圧Vw=V1rとなる時刻t31よりも早い時点となるのは、送給速度Fwの過渡速度が溶接電圧Vwの過渡速度よりも速いためである。同図(C)に示すように、送給速度Fwは、時刻t2から徐々に加速して、時刻t31よりも早い時点において第1送給速度設定信号F1rの値となり、時刻t4までその値を維持する。同図(F)に示すように、溶接電流Iwは、時刻t3時点でのホットスタート電流値Ihから急速に小さくなり、その後は徐々に増加して、送給速度Fw=F1rとなる時点で第1溶接電流値となり、時刻t4までその値を維持する。 As shown in FIG. 1D, the value of the feed rate setting signal Fr at time t3 is the value of the first feed rate setting signal F1r in FIG. As shown in FIG. 3C, the feeding speed Fw is a smaller value than the value corresponding to the first feeding speed setting signal F1r at time t3, so the value gradually becomes faster. Then, at a time point earlier than time t31, as shown in FIG. 4(C), the feed rate Fw becomes equal to the value corresponding to the first feed rate setting signal F1r. The reason why the time when the feed rate Fw=F1r is earlier than the time t31 when the welding voltage Vw=V1r is because the transient speed of the feed rate Fw is faster than the transient speed of the welding voltage Vw. As shown in FIG. 5C, the feeding speed Fw gradually accelerates from time t2, reaches the value of the first feeding speed setting signal F1r at a point earlier than time t31, and maintains that value until time t4. maintain. As shown in (F) in the figure, the welding current Iw rapidly decreases from the hot start current value Ih at time t3, and then gradually increases until the feeding speed reaches Fw = F1r. 1 welding current value, and maintains that value until time t4.

上記においては、時刻t4に第1期間T1が終了するタイミングは、時刻t31にVw≧V1rとなり、その後に第1所定期間が経過した時点である。ここで、第1所定期間は、例えば20ms程度に設定される。時刻t3~t31の過渡期間は50ms程度であり、時刻t3~t4の第1期間T1は70ms程度である。時刻t3からFw=F1rとなる過渡期間は30ms程度である。ここで、第1所定期間を0秒に設定して、この期間を削除しても良い。また、第1期間T1の経過時間が第1上限時間以上になると、強制的に第1期間T1を終了するようにしても良い。第1上限時間は、例えば100ms程度に設定される。 In the above, the timing at which the first period T1 ends at time t4 is when Vw≧V1r becomes satisfied at time t31, and the first predetermined period has elapsed thereafter. Here, the first predetermined period is set to about 20 ms, for example. The transition period from time t3 to t31 is about 50 ms, and the first period T1 from time t3 to t4 is about 70 ms. The transition period from time t3 to Fw=F1r is about 30 ms. Here, the first predetermined period may be set to 0 seconds and this period may be deleted. Furthermore, when the elapsed time of the first period T1 becomes equal to or longer than the first upper limit time, the first period T1 may be forced to end. The first upper limit time is set to about 100 ms, for example.

(4)時刻t4~t5の第2期間T2
同図(E)に示すように、時刻t4時点での電圧設定信号Vrの値は図1の第2電圧設定信号V2rの値であるので、この設定値によって定電圧制御が行われる。同図(G)に示すように、溶接電圧Vwの値は、時刻t4時点では第2電圧設定信号V2rに対応する値よりも小さな値であるので、定電圧制御によってその値は次第に増加する。これに伴い、アーク長も次第に長くなる。そして、時刻t41において、同図(G)に示すように、溶接電圧Vwの値は第2電圧設定信号V2rに対応する値と等しくなる。そして、時刻t41から予め定めた第2所定期間が経過した時刻t5において、同図(I)に示すように、第2期間終了信号St2が短時間Highレベルになる。これに応動して、第2期間T2が終了して、定常期間へと移行する。同図(G)に示すように、溶接電圧Vwは、時刻t4から徐々に増加して、時刻t41において第2電圧設定信号V2rの値となり、時刻t5までその値を維持する。アーク長は、時刻t4から徐々に長くなり、時刻t41において第2アーク長となり、時刻t5までその値を維持する。
(4) Second period T2 from time t4 to t5
As shown in FIG. 5E, the value of the voltage setting signal Vr at time t4 is the value of the second voltage setting signal V2r in FIG. 1, so constant voltage control is performed using this setting value. As shown in FIG. 3G, the value of the welding voltage Vw is smaller than the value corresponding to the second voltage setting signal V2r at time t4, so the value gradually increases due to the constant voltage control. Along with this, the arc length also gradually increases. Then, at time t41, the value of the welding voltage Vw becomes equal to the value corresponding to the second voltage setting signal V2r, as shown in FIG. Then, at time t5 when a predetermined second period has elapsed from time t41, the second period end signal St2 becomes High level for a short time, as shown in FIG. In response to this, the second period T2 ends and transitions to a steady period. As shown in FIG. 3G, the welding voltage Vw gradually increases from time t4, reaches the value of the second voltage setting signal V2r at time t41, and maintains that value until time t5. The arc length gradually increases from time t4, reaches the second arc length at time t41, and maintains that value until time t5.

同図(D)に示すように、時刻t4時点での送給速度設定信号Frの値は図1の第2送給速度設定信号F2rの値である。同図(C)に示すように、送給速度Fwは、時刻t4時点では第2送給速度設定信号F2rに対応する値よりも小さな値であるので、その値は次第に速くなる。そして、時刻t41よりも早い時点において、同図(C)に示すように、送給速度Fwは第2送給速度設定信号F2rに対応する値と等しくなる。送給速度Fw=F2rとなる時点が、溶接電圧Vw=V2rとなる時刻t41よりも早い時点となるのは、送給速度Fwの過渡速度が溶接電圧Vwの過渡速度よりも速いためである。同図(C)に示すように、送給速度Fwは、時刻t2から徐々に加速して、時刻t41よりも早い時点において第2送給速度設定信号F2rの値となり、時刻t5までその値を維持する。同図(F)に示すように、溶接電流Iwは、時刻t4時点での第1溶接電流値から徐々に増加して、送給速度Fw=F2rとなる時点で第2溶接電流値となり、時刻t5までその値を維持する。 As shown in FIG. 1D, the value of the feed rate setting signal Fr at time t4 is the value of the second feed rate setting signal F2r in FIG. As shown in FIG. 4C, the feeding speed Fw is a smaller value than the value corresponding to the second feeding speed setting signal F2r at time t4, so the value gradually becomes faster. Then, at a time earlier than time t41, as shown in FIG. 4C, the feed rate Fw becomes equal to the value corresponding to the second feed rate setting signal F2r. The reason why the time when the feed rate Fw=F2r is earlier than the time t41 when the welding voltage Vw=V2r is because the transient speed of the feed rate Fw is faster than the transient speed of the welding voltage Vw. As shown in FIG. 5C, the feeding speed Fw gradually accelerates from time t2, reaches the value of the second feeding speed setting signal F2r at a point earlier than time t41, and maintains that value until time t5. maintain. As shown in (F) in the figure, the welding current Iw gradually increases from the first welding current value at time t4, reaches the second welding current value when the feeding speed Fw = F2r, and reaches the second welding current value at time t4. The value is maintained until t5.

上記においては、時刻t5に第2期間T2が終了するタイミングは、時刻t41にVw≧V2rとなり、その後に第2所定期間が経過した時点である。ここで、第2所定期間は、例えば20ms程度に設定される。時刻t4~t41の過渡期間は50ms程度であり、時刻t4~t5の第2期間T2は70ms程度である。時刻t3からFw=F1rとなる過渡期間は30ms程度である。ここで、第2所定期間を0秒に設定して、この期間を削除しても良い。また、第2期間T2の経過時間が第2上限時間以上になると、強制的に第2期間T2を終了するようにしても良い。第2上限時間は、例えば100ms程度に設定される。 In the above, the timing at which the second period T2 ends at time t5 is when Vw≧V2r becomes satisfied at time t41, and the second predetermined period has elapsed thereafter. Here, the second predetermined period is set to about 20 ms, for example. The transition period from time t4 to t41 is about 50 ms, and the second period T2 from time t4 to t5 is about 70 ms. The transition period from time t3 to Fw=F1r is about 30 ms. Here, the second predetermined period may be set to 0 seconds and this period may be deleted. Furthermore, when the elapsed time of the second period T2 becomes equal to or longer than the second upper limit time, the second period T2 may be forced to end. The second upper limit time is set to about 100 ms, for example.

(5)時刻t5以降の定常期間
同図(E)に示すように、時刻t5時点での電圧設定信号Vrの値は図1の定常電圧設定信号Vcrの値であるので、この設定値によって定電圧制御が行われる。同図(G)に示すように、溶接電圧Vwの値は、時刻t5時点では定常電圧設定信号Vcrに対応する値よりも小さな値であるので、定電圧制御によってその値は次第に増加する。これに伴い、アーク長も次第に長くなる。そして、時刻t51において、同図(G)に示すように、溶接電圧Vwの値は定常電圧設定信号Vcrに対応する値に収束する。そして、アーク長は、時刻t5から徐々に長くなり、時刻t51において定常アーク長に収束する。時刻t5~t51の過渡期間は30ms程度である。
(5) Steady-state period after time t5 As shown in FIG. Voltage control is performed. As shown in FIG. 5G, the value of the welding voltage Vw is smaller than the value corresponding to the steady voltage setting signal Vcr at time t5, so the value gradually increases due to the constant voltage control. Along with this, the arc length also gradually increases. Then, at time t51, the value of the welding voltage Vw converges to the value corresponding to the steady voltage setting signal Vcr, as shown in FIG. Then, the arc length gradually increases from time t5 and converges to a steady arc length at time t51. The transition period from time t5 to t51 is about 30 ms.

同図(D)に示すように、時刻t5時点での送給速度設定信号Frの値は図1の定常送給速度設定信号Fcrの値である。同図(C)に示すように、送給速度Fwは、時刻t5時点では定常送給速度設定信号Fcrに対応する値よりも小さな値であるので、その値は次第に速くなる。そして、時刻t51よりも早い時点において、同図(C)に示すように、送給速度Fwは定常送給速度設定信号Fcrに対応する値に収束する。送給速度Fw=Fcrとなる時点が、溶接電圧Vw=Vcrとなる時刻t51よりも早い時点となるのは、送給速度Fwの過渡速度が溶接電圧Vwの過渡速度よりも速いためである。同図(C)に示すように、送給速度Fwは、時刻t5から徐々に加速して、時刻t51よりも早い時点において定常送給速度設定信号Fcrの値に収束する。同図(F)に示すように、溶接電流Iwは、時刻t5時点での第2溶接電流値から徐々に増加して、送給速度Fw=Fcrとなる時点で定常溶接電流値に収束する。時刻t5からFw=Fcrとなる時点までの過渡期間は20ms程度となる。 As shown in FIG. 1D, the value of the feed rate setting signal Fr at time t5 is the value of the steady feed rate setting signal Fcr in FIG. As shown in FIG. 4C, the feeding speed Fw is a smaller value than the value corresponding to the steady feeding speed setting signal Fcr at time t5, so the value gradually becomes faster. Then, at a time point earlier than time t51, as shown in FIG. 4C, the feed rate Fw converges to a value corresponding to the steady feed rate setting signal Fcr. The reason why the time point when the feed rate Fw=Fcr is earlier than the time t51 when the welding voltage Vw=Vcr is because the transient speed of the feed speed Fw is faster than the transient speed of the welding voltage Vw. As shown in FIG. 4C, the feed rate Fw gradually accelerates from time t5 and converges to the value of the steady feed rate setting signal Fcr at a time earlier than time t51. As shown in FIG. 5F, the welding current Iw gradually increases from the second welding current value at time t5, and converges to the steady welding current value when the feeding speed Fw=Fcr. The transition period from time t5 to the time when Fw=Fcr is approximately 20 ms.

以下、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態に係るアーク溶接電源によれば、溶接電流が通電を開始すると、第1期間、第2期間及び定常期間へと経時的に移行する期間信号を出力する期間設定部と、期間信号が第1期間であるときは第1電圧設定値となり、期間信号が第2期間であるときは第2電圧設定値となり、期間信号が定常期間であるときは定常電圧設定値となり、第1電圧設定値<第2電圧設定値<定常電圧設定値である電圧設定信号を出力する電圧設定部と、期間信号が第1期間であるときは送給速度設定値となり、期間信号が第2期間であるときは第2送給速度設定値となり、期間信号が定常期間であるときは定常送給速度設定値となり、第1送給速度設定値<第2送給速度設定値<定常送給速度設定値である送給速度設定信号を出力する送給速度設定部と、を備え、期間設定部は、第1期間中に溶接電圧値が増加して第1電圧設定値と等しくなると第2期間に移行し、第2期間中に溶接電圧値が増加して第2電圧設定値と等しくなると定常期間に移行する。本実施の形態では、溶接開始時において、第1期間、第2期間及び定常期間を設け、溶接電圧値が設定値に収束した後に次の期間に移行するように制御されている。これに伴い、アーク長は、各機関で一旦収束した後に次の期間へと移行する。このために、アーク長が定常アーク長に収束するまでに、オーバーシュート及びアンダーシュートすることを抑制することができる。このために、本実施の形態では、種々の溶接条件に影響されることなく、常に良好な溶接開始部の溶接品質を得ることができる。 The effects of this embodiment will be explained below. According to the arc welding power source according to the present embodiment, the period setting section outputs a period signal that transitions over time to a first period, a second period, and a steady period when the welding current starts flowing; When is the first period, it becomes the first voltage setting value, when the period signal is the second period, it becomes the second voltage setting value, when the period signal is a steady period, it becomes the steady voltage setting value, and the first voltage A voltage setting section outputs a voltage setting signal in which the setting value<second voltage setting value<steady voltage setting value, and when the period signal is in the first period, the feeding speed setting value is set, and when the period signal is in the second period, When the period signal is a steady period, it becomes the second feeding speed setting value, and when the period signal is a steady period, it becomes the steady feeding speed setting value, and the first feeding speed setting value < the second feeding speed setting value < the steady feeding speed setting value. a feed speed setting section that outputs a feed speed setting signal that is a value, and a period setting section that controls the welding voltage value to increase during the first period and become equal to the first voltage setting value, the welding voltage value increases to become equal to the first voltage setting value, the welding voltage value increases and becomes equal to the first voltage setting value during the first period. When the welding voltage value increases during the second period and becomes equal to the second voltage setting value, the period transitions to a steady period. In this embodiment, a first period, a second period, and a steady period are provided at the start of welding, and control is performed such that the welding voltage value converges to a set value and then shifts to the next period. Accordingly, the arc length once converges in each engine and then shifts to the next period. For this reason, it is possible to suppress overshoot and undershoot before the arc length converges to the steady arc length. For this reason, in this embodiment, it is possible to always obtain good welding quality at the welding start portion without being affected by various welding conditions.

さらに、本実施の形態に係るアーク溶接電源によれば、期間設定部は、第1期間中に溶接電圧値が増加して第1電圧設定値と等しくなってから第1所定期間が経過すると第2期間に移行し、第2期間中に溶接電圧値が増加して第2電圧設定値と等しくなってから第2所定期間が経過すると定常期間に移行するようにすることが好ましい。第1所定期間及び第2所定期間を設けることにより、各機関においてアーク長を十分な収束状態にすることができる。この結果、アーク長のオーバーシュート及びアンダーシュートをより確実に小さく抑制することができるので、溶接開始部の溶接品質をさらに良好にすることができる。 Furthermore, according to the arc welding power source according to the present embodiment, the period setting section sets the welding voltage value to the welding voltage value when the welding voltage value increases during the first period and becomes equal to the first voltage setting value and then the first predetermined period elapses. It is preferable that the welding voltage value increases during the second period and becomes equal to the second voltage setting value, and then transitions to the steady period after a second predetermined period has elapsed. By providing the first predetermined period and the second predetermined period, it is possible to bring the arc length into a sufficient convergence state in each engine. As a result, overshoot and undershoot of the arc length can be more reliably suppressed to a smaller value, so that welding quality at the welding start portion can be further improved.

さらに、本実施の形態に係るアーク溶接電源によれば、期間設定部は、第1期間の経過時間が第1上限時間以上となると前記第2期間に移行し、第2期間の経過時間が第2上限時間以上となると定常期間に移行するようにすることが好ましい。第1期間の経過時間及び第2期間の経過時間が所定時間以上になると、溶接開始部の溶接品質が悪くなることがある。本実施の形態では、このような場合を抑制することができる。 Furthermore, according to the arc welding power source according to the present embodiment, the period setting section transitions to the second period when the elapsed time of the first period becomes equal to or more than the first upper limit time, and when the elapsed time of the second period It is preferable to shift to a steady period when the time exceeds 2 upper limit times. When the elapsed time of the first period and the elapsed time of the second period exceed a predetermined time, the welding quality at the welding start portion may deteriorate. In this embodiment, such a case can be suppressed.

本実施の形態に係るアーク溶接電源は、消耗電極式アーク溶接に使用することができる。消耗電極式アーク溶接としては、炭酸ガスアーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接、パルスアーク溶接等がある。 The arc welding power source according to this embodiment can be used for consumable electrode type arc welding. Examples of consumable electrode arc welding include carbon dioxide arc welding, MAG welding, MIG welding, and pulsed arc welding.

1 溶接ワイヤ
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
CD 通電判別回路
Cd 通電判別信号
CS 制御方式切換信号生成回路
Cs 制御方式切換信号
DV 駆動回路
Dv 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
F1R 第1送給速度設定回路
F1r 第1送給速度設定信号
F2R 第2送給速度設定回路
F2r 第2送給速度設定信号
FC 送給制御回路
Fc 送給制御信号
FCR 定常送給速度設定回路
Fcr 定常送給速度設定信号
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Fw 送給速度
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
Ih ホットスタート電流
IHR ホットスタート電流設定回路
Ihr ホットスタート電流設定信号
Iw 溶接電流
MS 期間設定回路
Ms 期間信号
PM 電源主回路
RC ロボット制御装置
St 溶接開始信号
ST1 第1期間終了判別回路
St1 第1期間終了信号
ST2 第2期間終了判別回路
St2 第2期間終了信号
SW 制御切換回路
T1 第1期間
T2 第2期間
Th ホットスタート期間
THR ホットスタート期間設定回路
Thr ホットスタート期間設定信号
V1R 第1電圧設定回路
V1r 第1電圧設定信号
V2R 第2電圧設定回路
V2r 第2電圧設定信号
VAV 電圧フィルタ回路
Vav 電圧フィルタ信号
VCR 定常電圧設定回路
Vcr 定常電圧設定信号
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
Vw 溶接電圧
WM 送給モータ
1 Welding wire 2 Base material 3 Arc 4 Welding torch 5 Feed roll CD Energization discrimination circuit Cd Energization discrimination signal CS Control method switching signal generation circuit Cs Control method switching signal DV Drive circuit Dv Drive signal Ea Error amplification signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EV Voltage error amplification circuit Ev Voltage error amplification signal F1R First feed speed setting circuit F1r First feed speed setting signal F2R Second feed speed setting circuit F2r Second feed speed setting signal FC Feed Control circuit Fc Feed control signal FCR Steady feed rate setting circuit Fcr Steady feed rate setting signal FR Feed rate setting circuit Fr Feed rate setting signal Fw Feed rate ID Current detection circuit Id Current detection signal Ih Hot start current IHR Hot start current setting circuit Ihr Hot start current setting signal Iw Welding current MS Period setting circuit Ms Period signal PM Main power supply circuit RC Robot controller St Welding start signal ST1 1st period end determination circuit St1 1st period end signal ST2 2nd period End determination circuit St2 Second period end signal SW Control switching circuit T1 First period T2 Second period Th Hot start period THR Hot start period setting circuit Thr Hot start period setting signal V1R First voltage setting circuit V1r First voltage setting signal V2R Second voltage setting circuit V2r Second voltage setting signal VAV Voltage filter circuit Vav Voltage filter signal VCR Steady voltage setting circuit Vcr Steady voltage setting signal VD Voltage detection circuit Vd Voltage detection signal VR Voltage setting circuit Vr Voltage setting signal Vw Welding voltage WM Transmission feed motor

Claims (3)

溶接電圧値を電圧設定信号の値に制御する出力制御部と、
溶接ワイヤの送給速度を送給速度設定信号の値に制御する送給制御部と、
を備えたアーク溶接電源において、
溶接電流が通電を開始すると、第1期間、第2期間及び定常期間へと経時的に移行する期間信号を出力する期間設定部と、
前記期間信号が前記第1期間であるときは第1電圧設定値となり、前記期間信号が前記第2期間であるときは第2電圧設定値となり、前記期間信号が前記定常期間であるときは定常電圧設定値となり、前記第1電圧設定値<前記第2電圧設定値<前記定常電圧設定値である前記電圧設定信号を出力する電圧設定部と、
前記期間信号が前記第1期間であるときは第1送給速度設定値となり、前記期間信号が前記第2期間であるときは第2送給速度設定値となり、前記期間信号が前記定常期間であるときは定常送給速度設定値となり、前記第1送給速度設定値<前記第2送給速度設定値<前記定常送給速度設定値である前記送給速度設定信号を出力する送給速度設定部と、を備え、
前記期間設定部は、前記第1期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第1電圧設定値と等しくなると前記第2期間に移行し、前記第2期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第2電圧設定値と等しくなると前記定常期間に移行する、
ことを特徴とするアーク溶接電源。
an output control unit that controls the welding voltage value to the value of the voltage setting signal;
a feed control unit that controls the feed speed of the welding wire to the value of the feed speed setting signal;
In an arc welding power source equipped with
a period setting unit that outputs a period signal that transitions over time to a first period, a second period, and a steady period when the welding current starts flowing;
When the period signal is in the first period, it is a first voltage setting value, when the period signal is in the second period, it is a second voltage setting value, and when the period signal is in the steady period, it is a steady voltage setting value. a voltage setting unit that outputs the voltage setting signal, which is a voltage setting value and satisfies the first voltage setting value<the second voltage setting value<the steady voltage setting value;
When the period signal is in the first period, it becomes the first feeding speed setting value; when the period signal is in the second period, it becomes the second feeding speed setting value; and when the period signal is in the steady period, it becomes the second feeding speed setting value. In some cases, the feed speed setting value becomes the steady feed speed setting value, and the feed speed outputs the feed speed setting signal such that the first feed speed setting value<the second feed speed setting value<the steady feed speed setting value. comprising a setting section;
The period setting unit is configured to shift to the second period when the welding voltage value increases during the first period and becomes equal to the first voltage setting value, and to increase the welding voltage value during the second period. When the voltage becomes equal to the second voltage setting value, the steady-state period begins;
An arc welding power source characterized by:
前記期間設定部は、前記第1期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第1電圧設定値と等しくなってから第1所定期間が経過すると前記第2期間に移行し、前記第2期間中に前記溶接電圧値が増加して前記第2電圧設定値と等しくなってから第2所定期間が経過すると前記定常期間に移行する、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接電源。
The period setting unit is configured to shift to the second period when a first predetermined period elapses after the welding voltage value increases during the first period and becomes equal to the first voltage setting value, and to set the welding voltage value to the second period. When a second predetermined period elapses after the welding voltage value increases during the welding voltage value and becomes equal to the second voltage setting value, the welding voltage value shifts to the steady period.
The arc welding power source according to claim 1, characterized in that:
前記期間設定部は、前記第1期間の経過時間が第1上限時間以上となると前記第2期間に移行し、前記第2期間の経過時間が第2上限時間以上となると前記定常期間に移行する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアーク溶接電源。
The period setting unit transitions to the second period when the elapsed time of the first period becomes a first upper limit time or more, and transitions to the steady period when the elapsed time of the second period becomes more than a second upper limit time. ,
The arc welding power source according to claim 1 or 2, characterized in that:
JP2020084221A 2020-05-13 2020-05-13 arc welding power supply Active JP7429598B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020084221A JP7429598B2 (en) 2020-05-13 2020-05-13 arc welding power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020084221A JP7429598B2 (en) 2020-05-13 2020-05-13 arc welding power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021178340A JP2021178340A (en) 2021-11-18
JP7429598B2 true JP7429598B2 (en) 2024-02-08

Family

ID=78510192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020084221A Active JP7429598B2 (en) 2020-05-13 2020-05-13 arc welding power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7429598B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005066615A (en) 2003-08-21 2005-03-17 Daihen Corp Arc-length control method at starting of gas-shielding arc welding with consumable electrode
JP2008229704A (en) 2007-03-23 2008-10-02 Daihen Corp Arc start control method for two-electrode arc welding
JP2009101370A (en) 2007-10-22 2009-05-14 Panasonic Corp Arc welding control method and arc welding apparatus
JP2014213375A (en) 2013-04-30 2014-11-17 株式会社ダイヘン Arc-welding apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005066615A (en) 2003-08-21 2005-03-17 Daihen Corp Arc-length control method at starting of gas-shielding arc welding with consumable electrode
JP2008229704A (en) 2007-03-23 2008-10-02 Daihen Corp Arc start control method for two-electrode arc welding
JP2009101370A (en) 2007-10-22 2009-05-14 Panasonic Corp Arc welding control method and arc welding apparatus
JP2014213375A (en) 2013-04-30 2014-11-17 株式会社ダイヘン Arc-welding apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021178340A (en) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4950819B2 (en) AC consumable electrode short-circuit arc welding method
JP4916759B2 (en) Polarity switching control method for consumable electrode AC pulse arc welding
JP5005332B2 (en) Arc start control method for consumable electrode arc welding
JP6532140B2 (en) Arc welding control method
JP2009195952A (en) Method for discriminating short circuit in consumable electrode arc welding
JP2013173161A (en) Consumable electrode arc welding control method
JP5026289B2 (en) Short-circuit detection method for consumable electrode arc welding
JP2014083571A (en) Welding current control method during short-circuit period
JP7429598B2 (en) arc welding power supply
JP5943460B2 (en) Arc start control method for consumable electrode arc welding
JP5851798B2 (en) Current control method for constriction detection in consumable electrode arc welding
JP2022185997A (en) Pulse arc welding power source
JP2022185998A (en) Arc-welding power source
JP2022185999A (en) Arc-welding device
JP2022099368A (en) Pulse arc welding power supply
JP5871360B2 (en) Constriction detection control method for consumable electrode arc welding
JP2021079427A (en) Arc-welding control method
JP2022080330A (en) Consumable electrode arc welding power source
JP7329299B2 (en) Arc welding control method
JP4643236B2 (en) Polarity switching short-circuit arc welding method
JP5888943B2 (en) End control method of pulse arc welding
JP2022182226A (en) Arc start control method
JP2023040450A (en) arc welding method
JP2023183972A (en) Arc start control method
JP7335677B2 (en) Arc welding control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230404

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7429598

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150