JPH0127826B2 - - Google Patents

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JPH0127826B2
JPH0127826B2 JP7464981A JP7464981A JPH0127826B2 JP H0127826 B2 JPH0127826 B2 JP H0127826B2 JP 7464981 A JP7464981 A JP 7464981A JP 7464981 A JP7464981 A JP 7464981A JP H0127826 B2 JPH0127826 B2 JP H0127826B2
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current
circuit
pulse
signal
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JP7464981A
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JPS57190776A (en
Inventor
Moritoshi Nagasaka
Hideyuki Yamamoto
Akiji Gohara
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Daihen Corp
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Daihen Corp
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Publication of JPH0127826B2 publication Critical patent/JPH0127826B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は消耗性電極を送給しながら溶接するパ
ルスアーク溶接用電源の制御装置に関するもので
ある。消耗性電極(以下、ワイヤという。)を溶
接部に送給して溶接するパルスアーク溶接方法
は、一般に、溶融したワイヤ先端の溶滴を細粒に
して円滑に移行(以下、スプレー移行という。)
させ、かつ、アーク長を一定に維持することによ
つて、安定したアークを発生させて均一な溶接結
果を得るとともにスパツタの発生の少ない溶接物
を得ようとするものである。このワイヤには、ス
プレー移行が行なわれない程度の低電流すなわち
臨界電流値以下のベース電流と周期的に臨界電流
値以上の高電流となるパルス電流とが供給されて
スプレー移行が行われる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for a pulsed arc welding power source that performs welding while feeding a consumable electrode. The pulsed arc welding method, in which a consumable electrode (hereinafter referred to as a wire) is fed to a welding area for welding, generally transforms the molten droplets at the tip of the wire into fine particles for smooth transfer (hereinafter referred to as spray transfer). )
By keeping the arc length constant, a stable arc is generated, a uniform welding result is obtained, and a welded product with less spatter is obtained. This wire is supplied with a base current that is low enough to prevent spray transfer, that is, below a critical current value, and a pulsed current that periodically becomes a high current that exceeds the critical current value, thereby causing spray transfer.

このようなパルスアーク溶接におけるパルス電
流が溶接結果に及ぼす影響について検討する。パ
ルスアーク溶接において、円滑なスプレー移行を
維持させるためのパルス電流の要素としては、パ
ルス電流のピーク値Ipとパルス継続時間(以下、
パルス幅という。)tpとがある。このうちパルス
電流ピーク値Ipは、溶融したワイヤ先端からIp2
に比例するピンチ力によつて溶滴を離脱させる効
果を有する最も重要な要素であり、パルス電流値
Ipが大になれば細粒の溶滴が規則正しく移行し、
逆にパルス電流値Ipが小になれば大粒の溶滴が不
規則に移行するようになる。したがつて、パルス
電流値Ipを一定に保持しなければ円滑なスプレー
移行を行うことができない。さらに、溶融したワ
イヤ先端から溶融を離脱させる条件として、所定
のパルス幅tpも必要であるが、溶滴の離脱がピン
チ力によるものであるから、パルス幅tpは、上述
したパルス電流値Ipとの関連において溶滴の離脱
を左右する重要な要件である。そしてこれらを適
値に選定することによつてパルス電流の周期と溶
滴移行の周期とを一致させることができ、円滑な
スプレー移行が実現される。
The effect of pulsed current in such pulsed arc welding on welding results will be discussed. In pulsed arc welding, the pulse current elements to maintain smooth spray transition are the pulse current peak value Ip and pulse duration (hereinafter referred to as
This is called pulse width. )t p . Among these, the pulse current peak value Ip is Ip 2 from the tip of the molten wire.
This is the most important element that has the effect of detaching droplets by a pinch force proportional to the pulse current value.
As Ip increases, fine droplets move regularly,
Conversely, when the pulse current value Ip becomes small, large droplets begin to move irregularly. Therefore, unless the pulse current value Ip is kept constant, smooth spray transfer cannot be achieved. Furthermore, a predetermined pulse width t p is also required as a condition for separating the melt from the tip of the molten wire, but since the separation of the droplet is due to the pinch force, the pulse width t p is determined by the above-mentioned pulse current value. This is an important requirement that affects droplet detachment in relation to Ip. By selecting appropriate values for these, the cycle of the pulse current and the cycle of droplet transfer can be matched, and smooth spray transfer can be achieved.

このようにパルス電流を用いるアーク溶接にお
いては、パルス電流のピーク値Ipとその継続時間
であるパルス幅tpとは重要な要件である。このう
ちパルスピーク値Ipを所定の値に定めることは、
パルス電流用電源に略定電流特性のものを使用し
たり、定電圧特性の直流電源からパルス電流を取
出すときにフイードバツク制御によりパルスピー
ク値を一定電流に抑えるなどの方法により比較的
容易に実現できる。しかしパルス幅tpは通常その
立上りから立下りまでの時間を制御することによ
り決定されている。しかるに実際のパルス電流の
波形は、電源電圧、溶接機の出力回路のケーブル
等によるインピーダンス、アーク長、ワイヤ突き
出し長さなどの影響を強く受けるため、溶滴のス
プレー移行に有効となるパルス電流の実効的な幅
が変化し、パルス電流と溶滴移行とが同期した安
定なスプレー移行が望めなくなる。
In arc welding using pulsed current as described above, the peak value Ip of the pulsed current and the pulse width tp , which is its duration, are important requirements. Among these, setting the pulse peak value Ip to a predetermined value is
This can be achieved relatively easily by using methods such as using a pulse current power supply with approximately constant current characteristics, or using feedback control to suppress the pulse peak value to a constant current when extracting pulse current from a DC power supply with constant voltage characteristics. . However, the pulse width tp is usually determined by controlling the time from its rise to its fall. However, the actual pulse current waveform is strongly influenced by the power supply voltage, the impedance of the output circuit cable of the welding machine, the arc length, the wire protrusion length, etc. The effective width changes, and stable spray transfer in which pulse current and droplet transfer are synchronized cannot be expected.

この原因を図によつて説明する。第1図はこの
種のパルスアーク溶接用電源の制御装置の従来例
を示す接続図である。同図において、1はパルス
電流を供給するための直流電源、2は直流電源1
の出力をパルス状に制御するための電流制御素子
例えばトランジスタであり、3は直流リアクト
ル、4は溶接電流にアークを維持する程度のベー
ス電流分を供給するための直流電源である。5は
電流制御素子2の導通量および導通期間を決定す
るための信号を出力するパルス波形制御回路であ
り通常一定の振幅と周波数のパルスを発生するパ
ルス発振回路が用いられる。6はパルス波形制御
回路5の出力を電流制御素子2の制御に適した信
号に変換するための駆動回路である。また31,
32は出力端子、10はフライホイールダイオー
ドである。
The cause of this will be explained using a diagram. FIG. 1 is a connection diagram showing a conventional example of a control device for this type of pulse arc welding power source. In the same figure, 1 is a DC power supply for supplying pulse current, and 2 is a DC power supply 1.
3 is a DC reactor, and 4 is a DC power supply for supplying a base current sufficient to maintain an arc to the welding current. Reference numeral 5 denotes a pulse waveform control circuit that outputs a signal for determining the conduction amount and conduction period of the current control element 2, and a pulse oscillation circuit that generates pulses with a constant amplitude and frequency is usually used. Reference numeral 6 denotes a drive circuit for converting the output of the pulse waveform control circuit 5 into a signal suitable for controlling the current control element 2. Also 31,
32 is an output terminal, and 10 is a flywheel diode.

第1図の装置において電流制御素子2は、パル
ス波形制御回路5からの出力信号に応じて導通す
る。この結果出力端子31,32間に出力ケーブ
ルにて接続されたワイヤ7および被溶接物8にベ
ース電流用直流電源4の出力電流にパルス波形制
御回路5からの出力信号に対応したパルス電流が
重畳された電流が出力されてパルス溶接アーク9
を生ずる。このように従来の装置においては、パ
ルス波形制御回路5によつて定まるパルス幅にな
るように電流制御素子の導通量が制御されるもの
であるが、このときの様子を第2図の説明図によ
つて詳細に検討する。第2図aは第1図の装置の
出力端子31,32から右側の負荷側の等価回路
を示し、rlおよびLlは出力端子から溶接負荷であ
るアーク発生点までの出力回路の抵抗分およびイ
ンダクタンス分を示し、Eaおよびraはアーク負
荷の溶接電圧および消耗性電極ワイヤの給電部以
降の突き出し長さ部分における抵抗である。また
パルス電流回路に直列に接続されているリアクト
ル3のインダクタンスをL0とする。
In the device shown in FIG. 1, the current control element 2 becomes conductive in response to the output signal from the pulse waveform control circuit 5. As a result, a pulse current corresponding to the output signal from the pulse waveform control circuit 5 is superimposed on the output current of the base current DC power source 4 in the wire 7 and the workpiece 8 connected by the output cable between the output terminals 31 and 32. The current is output and pulse welding arc 9
will occur. In this way, in the conventional device, the amount of conduction of the current control element is controlled so that the pulse width is determined by the pulse waveform control circuit 5. will be examined in detail. Figure 2a shows the equivalent circuit on the right side of the load from the output terminals 31 and 32 of the device in Figure 1, where r l and L l are the resistance components of the output circuit from the output terminal to the arc generation point, which is the welding load. and the inductance component, and Ea and r a are the welding voltage of the arc load and the resistance at the protruding length portion of the consumable electrode wire beyond the power supply part. Further, the inductance of the reactor 3 connected in series to the pulse current circuit is assumed to be L 0 .

このような回路構成のときに、パルス波形制御
回路5から第2図cに示すような幅tpの矩形波状
の駆動信号が電流制御素子2に供給されたときを
考える。このときパルス用直流電源1の出力電圧
をE1、上記出力回路の抵抗およびインダクタン
スを、R=rl+ra、L=Ll+L0とするとパルス出
力電流Ipは、第2図bにAで示すように、立上り
時定数L/Rで定常電流(E1−Ea)/Rに向つ
て E1−Ea/R(1−ε-R/Lt) なる曲線に沿つて上昇する。この電流はパルス波
形制御回路5の出力信号の波高値によつて定まる
ピーク電流Ipに達した時刻t1においてその上昇を
停止し、以後ほぼ一定値に保持される。パルス波
形制御回路5の出力が時間tpの後に時刻t3におい
て零となると電流制御素子2は遮断され、このパ
ルス期間tpの間にリアクトル3に蓄えられた電磁
エネルギー(1/2L0Ip2)はフライホイールダイオ
ード10を通して放出される。ここで電源電圧が
変動して直流電源1の出力電圧がE1からE2に低
下した場合を考える。このときパルス電流は第2
図bにBにて示すように、先の値より低い定常電
流(E2−Ea)/Rに向つて同じ時定数L/Rで
上昇するため、その立上り速度は遅くなり、設定
電流Ipに達する時刻t2は電源電圧が高かつたAの
場合のt1より遅くなる。一方、電流制御素子2に
対するパルス波形制御回路5の出力は、電源電圧
の変動にかかわらず時刻t3で零となりかつ、電流
の下降速度はリアクトル3に蓄えられた電磁エネ
ルギーが1/2L0Ip2と同じ値であるから変化するこ
とはない。この結果、設定電流のIpの値に保持さ
れている時間は指令信号が同一であるにもかかわ
らず短くなり、スプレー移行させるために有効と
なる真のパルス時間幅が狭くなり不足することに
なる。パルス電流の上昇速度は前述の式から判る
ように、電源電圧の他に、ケーブル長に関係する
rl、Ll、アーク長によつて決定される溶接電圧
Ea、ワイヤ突き出し長さに関係するraの各成分
によつても同様に影響を受ける。このためパルス
電流波形は時々刻々その姿を変え、パルス波形制
御回路5からの指令信号の波形を如何に正確に一
定値としても、それは単に出力パルス電流波形の
うちの底部、即ちパルス電流の立上り時から立下
りの瞬間までを制御しているだけであるため、ス
プレー移行に有効となる臨界電流以上のパルス電
流の幅は規制できず、消耗性電極の溶滴がパルス
電流の周期に同期して円滑にスプレー移行する溶
接は実施し得ない。
Consider a case where, in such a circuit configuration, a rectangular waveform drive signal having a width tp as shown in FIG. 2c is supplied from the pulse waveform control circuit 5 to the current control element 2. At this time, if the output voltage of the pulse DC power supply 1 is E 1 , and the resistance and inductance of the output circuit are R = r l + r a and L = L l + L 0 , the pulse output current Ip is shown in Fig. 2b. As shown, the current rises along the curve E 1 -E a /R(1-ε -R/L t) toward the steady state current (E 1 -Ea)/R with a rising time constant L/R. This current stops increasing at time t1 when it reaches the peak current Ip determined by the peak value of the output signal of the pulse waveform control circuit 5, and is maintained at a substantially constant value thereafter. When the output of the pulse waveform control circuit 5 becomes zero at time t 3 after time t p , the current control element 2 is cut off, and the electromagnetic energy (1/2L 0 Ip 2 ) is emitted through the flywheel diode 10. Here, consider a case where the power supply voltage fluctuates and the output voltage of the DC power supply 1 drops from E1 to E2 . At this time, the pulse current is
As shown by B in Figure b, since the steady current (E 2 - Ea)/R rises with the same time constant L/R, which is lower than the previous value, its rise speed becomes slower and the set current Ip becomes lower. The time t 2 reached is later than t 1 in the case of A where the power supply voltage is high. On the other hand, the output of the pulse waveform control circuit 5 to the current control element 2 becomes zero at time t 3 regardless of fluctuations in the power supply voltage, and the current decreasing speed is 1/2L 0 Ip of the electromagnetic energy stored in the reactor 3. Since it is the same value as 2 , it will not change. As a result, the time that the set current Ip is held becomes shorter even though the command signal is the same, and the true pulse time width that is effective for spray transfer becomes narrower and becomes insufficient. . As can be seen from the above equation, the rate of rise of the pulse current is related to the cable length as well as the power supply voltage.
Welding voltage determined by r l , L l , arc length
It is similarly affected by each component of Ea and r a related to the wire protrusion length. Therefore, the pulse current waveform changes its appearance from moment to moment, and no matter how accurately the waveform of the command signal from the pulse waveform control circuit 5 is constant, it is only the bottom of the output pulse current waveform, that is, the rising edge of the pulse current. Since it only controls the pulse current from the time to the moment of falling, it cannot regulate the width of the pulse current above the critical current that is effective for spray transfer, and the droplets of the consumable electrode synchronize with the period of the pulse current. It is impossible to perform welding with smooth spray transfer.

さらに本発明者等は略矩形波に近い波形のパル
ス電流を用いて実験を行つた結果、溶滴をスプレ
ー移行させるためには、パルス周波数は無関係で
かつ、パルス電流値とパルス時間との間に特有の
関係が成立することが条件となることを見出し
た。第3図はアルミニユームおよびステンレス鋼
の溶接において、スプレー化に及ぼすパルスの周
波数、時間および電流の関係を示したものであ
り、縦軸にはパルス電流Ip(A)を、横軸はパルス時
間幅tp(ms)を示し、材質、ワイヤの直径およ
びパルス周波数をパラメータとした。図中1ない
し4はステンレス、イおよびロはアルミニユーム
であり、1およびイは1.6mm、2およびロは1.2
mm、3は0.8mm、4は0.6mmの直径のワイヤを使用
したときを示す。また〇印および□印は、パルス
周波数を25Hzとしたときを示し+印は50Hzとした
ときを示す。そして図の曲線より上方がスプレー
移行となる領域を示し、下方がドロツプ移行とな
る領域を示す。同図から判るようにスプレー移行
となるための条件として、パルス周波数はほとん
ど無関係であり、パルス時間tpとパルス電流Ipと
が (Ip−Icn・tp=A …(1) の関係を示す双曲線状となる。ここでIcは溶滴が
スプレー状となるための臨界電流であり、nおよ
びAは使用するワイヤの材質および直径によつて
定まる定数である。したがつて安定なスプレー移
行を得るためには従来のようにパルスピーク値と
パルス時間幅とをともに所定値に保つよう制御す
るかわりに(Ip−Icn・tpを所定値以上となるよ
うに制御してもよいことが考えられる。
Furthermore, as a result of experiments using pulsed current with a waveform close to a rectangular wave, the present inventors found that in order to spray droplets, the pulse frequency is irrelevant, and the pulse current value and pulse time are We found that the condition is that a specific relationship holds true. Figure 3 shows the relationship between pulse frequency, time, and current on spraying in aluminum and stainless steel welding, with the vertical axis representing the pulse current Ip(A) and the horizontal axis representing the pulse time width. t p (ms), with material, wire diameter, and pulse frequency as parameters. In the figure, 1 to 4 are stainless steel, A and B are aluminum, 1 and A are 1.6 mm, and 2 and B are 1.2 mm.
mm, 3 indicates when using a wire with a diameter of 0.8 mm, and 4 indicates when using a wire with a diameter of 0.6 mm. In addition, the 〇 and □ marks indicate when the pulse frequency is 25 Hz, and the + mark indicates when the pulse frequency is 50 Hz. The area above the curve in the figure shows the area where the spray transfer occurs, and the area below the curve shows the area where the drop transfer occurs. As can be seen from the figure, the pulse frequency is almost irrelevant as a condition for spray transfer, and the pulse time t p and pulse current Ip are (Ip - I c ) n・t p = A... (1) It becomes a hyperbolic shape showing the relationship. Here, I c is a critical current for forming droplets into a spray, and n and A are constants determined by the material and diameter of the wire used. Therefore, in order to obtain stable spray transfer, instead of controlling the pulse peak value and pulse time width to maintain them at predetermined values as in the conventional method, it is necessary to control (Ip−I c ) n・t p to be equal to or greater than a predetermined value. It is conceivable that it may be controlled so that

ところでパルス電流波形を上記実験におけるよ
うに完全な矩形波状とすることは困難であり通常
は第2図にて説明したようにある時定数で増加す
る梯形波状となる。そこで臨界電流以上のパルス
電流の各瞬時値に対しても上記(1)の実験式が成立
するはずであるから(1)式の(Ip−Icntpはパルス
電流の瞬時値をiとしたとき(i−Icnの時間積
分に置き換えることができる。したがつて ∫(i−IcndtA …(2) が溶滴をスプレー化するための条件となる。そし
て上記(2)式において臨界電流Icは、主として使用
するワイヤの直径によつて定まる値であるが、こ
のIcのかわりにパルス電流のピーク値Ipより小さ
くかつ、パルス時以外にアークを維持するために
流すベース電流とは明確に区別し得る値Ixを定め
て、これを用いても大略目的が達せられると考え
られる。
However, it is difficult to make the pulse current waveform into a perfect rectangular waveform as in the above experiment, and it usually becomes a trapezoidal waveform that increases with a certain time constant as explained in FIG. Therefore, the experimental formula (1) above should hold for each instantaneous value of the pulse current that is greater than the critical current, so (Ip−I c ) n t p in formula (1) is the instantaneous value of the pulse current. When i is (i-I c ), it can be replaced by the time integral of n . Therefore, ∫(i-I c ) n dtA (2) becomes the condition for turning the droplets into a spray. In the above equation (2), the critical current I c is a value determined mainly by the diameter of the wire used, but instead of this I c , it is smaller than the peak value Ip of the pulse current, and the arc is It is considered that the objective can be generally achieved by determining a value Ix that can be clearly distinguished from the base current that is passed for maintenance.

そこで本発明においては、所定の周波数でパル
ス電流の流通を開始させ、パルス電流が基準電流
Ixを超える期間の時間積分値∫(i−Ix)ndtが基
準値kを超えたときにパルス電流の流通を停止さ
せることによつて溶滴の確実なスプレー移行を可
能となしたものである。
Therefore, in the present invention, the pulse current starts flowing at a predetermined frequency, and the pulse current becomes the reference current.
This system enables reliable spray transfer of droplets by stopping the flow of pulse current when the time integral value ∫ (i - Ix) n dt of the period exceeding Ix exceeds the reference value k. be.

第4図は、本発明を実施する装置の例を示す接
続図である。図において第1図の装置と同様の機
能を有するものには同符号を付してある。11は
出力電流iを検出する電流検出器、12は基準電
流設定器、13は電流検出器11の出力iと基準
電流設定器12の出力Ixとを比較しiIxとなつ
たとき差信号i−Ixを出力する減算器、14はパ
ルス電流の周波数を決定するための発振器からな
るパルス周波数制御回路、15は積分回路であつ
て比較器13の出力を受けてs=∫(i−Ix)ndt
の演算を行う。ここでnは正数であり前述のよう
に溶接に使用するワイヤの材質によつて1ないし
3の範囲の値となる。16は積分回路15の積分
値の基準値kを設定するための基準値設定器、1
7は積分回路15の出力sと基準値設定器16の
出力kとを比較し、skとなつたとき出力を発
生する比較器である。18はパルス周波数制御回
路14の出力信号を受信したときから比較器17
が出力を発生するまでの間、継続した信号を出力
するパルス信号発生回路であり、例えばパルス周
波数制御回路14の出力信号の立上りによりセツ
トされ比較器17の出力信号によりセツトされる
フリツプフロツプ回路が用いられる。またパルス
用直流電源1′はパルスピーク電流設定器19に
よつてその出力電流の波高値が常に一定のパルス
ピーク値に定められる電源であり、電流制御素子
2′にはパルス用直流電源1′の出力を開閉するス
イツチング素子を用いる。第4図の装置の動作を
第5図の説明図により説明する。パルス周波数制
御回路14の出力が第5図のbに示すように所定
の周期で信号pを出力すると、パルス信号発生回
路18はこの出力信号pの立上り時0から出力tp
を生ずる。この出力tpによつて駆動回路6はスイ
ツチング素子2′を導通させ溶接部にはパルス用
直流電源1′の出力が供給される。出力電流は電
流検出器11によつて検出されて基準電流設定器
12の設定値Ixと比較される。時刻0から立上つ
たパルス電流がその出力回路の時定数に従つて増
加し、iIxとなると減算器13は差出力(i−
Ix)を発し、積分回路15の積分動作を開始させ
る。積分回路15の積分値sが基準値設定器16
の設定値k以上となると、比較器17は信号を発
し、パルス信号発生回路18はこの比較器17の
出力によりその出力を停止する。また比較器17
の出力により積分回路15はリセツトされる。ス
イツチング素子2′は遮断され、次にパルス周波
数制御回路14からの出力が供給されるまでの間
遮断状態をつづける。
FIG. 4 is a connection diagram showing an example of a device implementing the present invention. In the figure, parts having the same functions as those of the apparatus shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. 11 is a current detector for detecting the output current i, 12 is a reference current setter, and 13 is a difference signal i- when the output i of the current detector 11 and the output Ix of the reference current setter 12 are compared and iIx is reached. 14 is a pulse frequency control circuit consisting of an oscillator for determining the frequency of the pulse current; 15 is an integrating circuit which receives the output of the comparator 13 and calculates s=∫(i-Ix) n dt
Perform the calculation. Here, n is a positive number, and as mentioned above, the value is in the range of 1 to 3 depending on the material of the wire used for welding. 16 is a reference value setting device for setting the reference value k of the integral value of the integrating circuit 15;
A comparator 7 compares the output s of the integrating circuit 15 with the output k of the reference value setter 16, and generates an output when sk is reached. 18 is a comparator 17 from the time when the output signal of the pulse frequency control circuit 14 is received.
This is a pulse signal generation circuit that outputs a continuous signal until the pulse frequency control circuit 14 generates an output. It will be done. The pulse DC power supply 1' is a power supply whose output current is always set to a constant pulse peak value by a pulse peak current setting device 19, and the pulse DC power supply 1' is connected to the current control element 2'. A switching element is used to open and close the output. The operation of the apparatus shown in FIG. 4 will be explained with reference to the explanatory diagram shown in FIG. When the output of the pulse frequency control circuit 14 outputs the signal p at a predetermined period as shown in FIG .
will occur. The drive circuit 6 makes the switching element 2' conductive by this output tp , and the output of the pulse DC power source 1' is supplied to the welding part. The output current is detected by a current detector 11 and compared with a set value Ix of a reference current setter 12. The pulse current rising from time 0 increases according to the time constant of its output circuit, and when it reaches iIx, the subtracter 13 outputs the difference (i-
Ix) to start the integrating operation of the integrating circuit 15. The integral value s of the integrating circuit 15 is determined by the reference value setting device 16.
When the set value k or more is exceeded, the comparator 17 issues a signal, and the pulse signal generating circuit 18 stops its output based on the output of the comparator 17. Also, comparator 17
The integration circuit 15 is reset by the output of . The switching element 2' is cut off and remains cut off until the next output from the pulse frequency control circuit 14 is supplied.

第4図の装置において電源電圧の変動やケーブ
ル長、溶接電圧、ワイヤ突き出し長さなどが変化
して出力回路のインピーダンスの変動が発生し
て、パルス電流の立上り速度が第5図のaに実線
で示す速度から破線で示す速度に低下したときを
考える。まず実線のように時刻0から立上つたパ
ルス電流の立上り速度が速い場合は、その電流i
は比較的早い時刻t1に基準電流設定器12の設定
値Ixに達する。積分回路15はこの時刻t1から
(i−Ix)nの積分を開始し、比較器17は第5図
cに示すようにこの積分値sが設定された基準値
に達した時刻t3に出力を発生するからパルス信号
発生回路18の出力は第5図dに示すように時刻
0からt3に到るまでのtp1の間継続する。時刻t3
おいてパルス信号発生回路18の出力信号がなく
なるとスイツチング素子2′が遮断状態となるの
で出力電流iは先にリアクトル3に蓄えられた電
磁エネルギーをフライホイールダイオード10を
通して放出し一定の時定数で減少する。これに対
して破線のように立上り速度が遅い場合には、そ
の電流iは実線の場合よりも遅れた時刻t2におい
て設定値Ixに達するが、積分回路15はこの時刻
t2から積分を開始し積分値sが基準値kに達した
時刻t4において比較器17が出力を発生する。こ
の結果、スイツチング素子2′は時刻0からt4
至る間、導通をつづけることになる。したがつて
基準電流Ixを溶滴のスプレー移行に有効となる値
以上の値に設定しておけば、パルス電流は常に安
定なスプレー移行に必要な時間積のものが得られ
ることになる。この基準電流Ixは溶滴がスプレー
移行となる臨界電流以上で出力電流のピーク値を
超えない範囲に決定するのが望しいが臨界電流よ
り小さな値であつてもベース電流との間に明確な
差違がある場合には相当の効果が期待できる。
In the device shown in Figure 4, fluctuations in the power supply voltage, cable length, welding voltage, wire protrusion length, etc., cause fluctuations in the impedance of the output circuit, and the rise speed of the pulse current changes as shown by the solid line a in Figure 5. Consider the case where the speed decreases from the speed shown by to the speed shown by the broken line. First, if the rising speed of the pulse current starting from time 0 is fast as shown by the solid line, then the current i
reaches the set value Ix of the reference current setter 12 at a relatively early time t1 . The integrating circuit 15 starts integrating (i-Ix) n from time t1 , and the comparator 17 starts integrating (i-Ix)n at time t3 when the integral value s reaches the set reference value, as shown in FIG. 5c. Since the output is generated, the output of the pulse signal generating circuit 18 continues for a period tp1 from time 0 to t3 , as shown in FIG. 5d. When the output signal of the pulse signal generation circuit 18 disappears at time t3 , the switching element 2' is cut off, so that the output current i is generated by first releasing the electromagnetic energy stored in the reactor 3 through the flywheel diode 10, and at a certain time. Decrease by a constant. On the other hand, when the rising speed is slow as shown by the broken line, the current i reaches the set value Ix at time t2 later than in the case of the solid line, but the integrating circuit 15
Integration is started from t 2 and at time t 4 when the integral value s reaches the reference value k, the comparator 17 generates an output. As a result, the switching element 2' continues to conduct from time 0 to t4 . Therefore, if the reference current Ix is set to a value greater than or equal to the value effective for spray transfer of droplets, a pulse current with a time product necessary for stable spray transfer will always be obtained. It is desirable to determine this reference current Ix within a range that is higher than the critical current at which the droplets spray and does not exceed the peak value of the output current, but even if the value is smaller than the critical current, there is a clear difference between the base current and the base current. If there is a difference, a considerable effect can be expected.

このように、ピーク電流Ipおよび基準値を超え
るパルス電流の時間積分を一定に制御することに
よつて安定した溶接が可能となる。しかし、アー
ク溶接においては被溶接物の凹凸や溶接トーチの
位置の変動あるいはワイヤ送給速度とワイヤ溶融
量とのわずかの不一致などによりアーク長が変化
することがある。これに対して、ピーク電流Ipお
よび時間積分値を一定に制御すると、ワイヤを加
熱溶融するために使われる電流の平均値もこれら
アーク長の変化に対して一定に保たれるために電
源特性によるアーク長の自己制御作用がない。こ
の結果、上述のような何らかの原因により一旦ア
ーク長が変化してしまうとこれを回復することが
できない。したがつて、例えばワイヤの溶融速度
に対してワイヤの送給速度にわずかの遅速が発生
した場合には、これが直ちに成長してワイヤのバ
ーンバツクや突立ちにつながる。このような現象
を防止するためには、第4図に一点鎖線で示した
ように溶接電圧Eaを検出し、これをパルス周波
数制御回路14に供給し、その発生する指令パル
スの周波数をEaに対応して制御すればよい。即
ち、パルス電流の時間積分を一定のままパルスの
周波数を増加させると溶接電流の平均値は増加す
るから、ワイヤ溶融量もこれにつれて増加する。
したがつてアーク長が短かくなつて溶接電圧が低
くなるとこれに逆比例してパルス周波数を増加さ
せればパルス電流の平均値を増加し、これによつ
てワイヤの溶融量が増加してアーク長をもとに回
復する。逆にアーク長が長くなつて溶接電圧が高
くなると、これに逆比例させて周波数を減少させ
れば、ワイヤ溶融量が減少してアーク長がもとに
もどる。また溶接電流の平均値は、第4図に破線
にて示すように溶接電圧を検出して比較器17の
基準値設定値16の指令信号として用いて、パル
ス周波数は一定のまま溶接電圧に対応してパルス
電流の積分値の基準値を変化させても調整するこ
とができるのでこの方法によつてもアーク長の自
動制御が可能となる。
In this way, by controlling the peak current Ip and the time integral of the pulse current exceeding the reference value to be constant, stable welding is possible. However, in arc welding, the arc length may change due to unevenness of the workpiece, fluctuations in the position of the welding torch, or slight discrepancies between the wire feeding speed and the amount of wire melting. On the other hand, if the peak current Ip and time integral value are controlled constant, the average value of the current used to heat and melt the wire will also be kept constant against these changes in arc length, so it depends on the power supply characteristics. There is no self-control of arc length. As a result, once the arc length changes due to any of the causes mentioned above, it cannot be recovered. Therefore, for example, if there is a slight slowdown in the wire feeding speed relative to the wire melting speed, this will immediately grow and lead to wire burnback or protrusion. In order to prevent such a phenomenon, the welding voltage Ea is detected as shown by the dashed line in FIG. It should be controlled accordingly. That is, if the pulse frequency is increased while keeping the time integral of the pulse current constant, the average value of the welding current will increase, and the amount of wire melting will also increase accordingly.
Therefore, as the arc length becomes shorter and the welding voltage becomes lower, increasing the pulse frequency inversely proportional to this will increase the average value of the pulse current, which increases the amount of wire melting and reduces the arc. Recovery based on length. Conversely, when the arc length becomes longer and the welding voltage becomes higher, if the frequency is reduced in inverse proportion to this, the amount of wire melting will decrease and the arc length will return to its original value. In addition, the average value of the welding current corresponds to the welding voltage while keeping the pulse frequency constant by detecting the welding voltage and using it as a command signal for the reference value setting value 16 of the comparator 17, as shown by the broken line in Fig. 4. Since the arc length can be adjusted by changing the reference value of the integral value of the pulse current, automatic control of the arc length is also possible with this method.

またワイヤの送給速度は一般にワイヤの直径お
よび使用する溶接電流値に応じて決定される。し
たがつてワイヤの送給速度とパルス電流の平均値
とは連動して調整する必要がある。これに対して
もワイヤ送給速度に略比例してパルス電流の時間
積分あるいはパルス周波数をかえることにより溶
接条件の一元調整が可能となる。このときもアー
ク長の変化に対しては電源特性によるアーク長の
自己制御は期待できないので、溶接電圧を検出
し、これに略逆比例してパルス周波数あるいはパ
ルス電流の時間積分を制御することによつてアー
ク長の自動制御を実施することが可能となる。
Further, the wire feeding speed is generally determined depending on the diameter of the wire and the value of the welding current used. Therefore, it is necessary to adjust the wire feeding speed and the average value of the pulse current in conjunction with each other. In this case, it is also possible to uniformly adjust the welding conditions by changing the time integral or pulse frequency of the pulse current approximately in proportion to the wire feeding speed. At this time, self-control of the arc length due to power supply characteristics cannot be expected in response to changes in the arc length, so the welding voltage is detected and the pulse frequency or time integral of the pulse current is controlled in approximately inverse proportion to this. Therefore, it becomes possible to automatically control the arc length.

第4図においてはパルス供給用直流電源として
波高値が一定の値に制御された電源を用いて、こ
の直流電源の出力を出力回路に直列接続されたス
イツチング素子により開閉する方式の例を説明し
たが、パルス供給用直流電源としてはこれに限ら
ず略定電圧特性の直流電源を用いてもよく、この
場合は電流制御素子によりパルス期間とピーク値
との両方を制御すればよい。第6図はパルス期間
とピーク値をともに電流制御素子によりアナログ
制御する方式の実施例を示す接続図である。同図
において第1図および第4図と同様の機能を有す
るものには同符号を付してある。また電流検出器
11′は第4図の場合と異なりパルス電流のみを
検出する電流検出器とする。20は電流検出器1
1′の出力iとピー電流設定器19の出力Ipとを
比較する第1の比較器であり、例えば両信号値の
差(Ip−i)を得る減算器が用いられる。21は
電流検出器11′の出力iと基準電流設定器1
2′の出力Ixとを比較しiIxのときのみ差出力
(i−Ix)を発生する減算器、22は減算器21
の出力を積分しs=∫(i−Ix)ndtを得る積分回
路、23は積分回路22の出力sと基準値設定器
16の出力kとを比較しskとなつたときに出
力を発生する第2の比較器である。24は第1お
よび第2の比較器20および23の出力とパルス
周波数制御回路14の出力とを入力する信号合成
回路であり、いま第1の比較器20として、差信
号(Ip−i)を得る減算器を用いると、この差信
号により波高値が定まり、パルス周波数制御回路
14の出力信号の立上り時点から始まり第2の比
較器23の出力信号が発生したときに終了するパ
ルス指令信号を出力して駆動回路6に供給し、電
流制御素子2を導通制御するものである。この信
号合成回路は前記のような機能を有するものであ
れば何でもよく、その一例を第7図に示す。第7
図は第6図の装置の信号合成回路24の部分を取
り出してその入出力部とともに示した接続図であ
る。同図において25はパルス周波数制御回路1
4の出力の立上りによりセツトされて第2の比較
器23の出力によりリセツトされるフリツプフロ
ツプ回路であり、26は第1の比較器の出力信号
(Ip−i)をフリツプフロツプ回路25の出力が
高レベルの間中、通過させて駆動回路6に伝達す
るアナログスイツチ回路である。
Fig. 4 shows an example of a method in which a power supply whose peak value is controlled to a constant value is used as a pulse supply DC power supply, and the output of this DC power supply is opened and closed by a switching element connected in series to the output circuit. However, the pulse supply DC power supply is not limited to this, and a DC power supply with substantially constant voltage characteristics may be used, and in this case, both the pulse period and the peak value may be controlled by a current control element. FIG. 6 is a connection diagram showing an embodiment of a system in which both the pulse period and the peak value are analog-controlled by a current control element. In this figure, parts having the same functions as those in FIGS. 1 and 4 are given the same reference numerals. Further, the current detector 11' is different from the case shown in FIG. 4 and is a current detector that detects only pulse current. 20 is current detector 1
This is a first comparator that compares the output i of 1' and the output Ip of the peak current setting device 19, and for example, a subtracter that obtains the difference (Ip-i) between both signal values is used. 21 is the output i of the current detector 11' and the reference current setter 1
A subtracter that compares the output Ix of 2' and generates a difference output (i-Ix) only when iIx, 22 is a subtracter 21
An integration circuit 23 integrates the output of and obtains s=∫(i-Ix) n dt, and 23 compares the output s of the integration circuit 22 with the output k of the reference value setter 16 and generates an output when sk. This is the second comparator. 24 is a signal synthesis circuit which inputs the outputs of the first and second comparators 20 and 23 and the output of the pulse frequency control circuit 14; Using the subtracter obtained, the peak value is determined by this difference signal, and a pulse command signal is output that starts from the rising edge of the output signal of the pulse frequency control circuit 14 and ends when the output signal of the second comparator 23 is generated. The current is supplied to the drive circuit 6 to control the conduction of the current control element 2. This signal synthesis circuit may be of any type as long as it has the above-mentioned functions, and an example thereof is shown in FIG. 7th
The figure is a connection diagram showing the signal synthesis circuit 24 of the apparatus shown in FIG. 6 together with its input/output sections. In the figure, 25 is the pulse frequency control circuit 1
26 is a flip-flop circuit that is set by the rising edge of the output of 4 and reset by the output of the second comparator 23, and 26 is a flip-flop circuit that connects the output signal (Ip-i) of the first comparator to the high level of the output of the flip-flop circuit 25. This is an analog switch circuit that allows the signal to pass through and transmits the signal to the drive circuit 6.

また第8図はスイツチング方式により制御を行
うように構成した信号合成回路の実施例を示す接
続図であり、第1の比較器20′としてピーク電
流設定器Ipと電流検出値iとを比較しi<Ipのと
きのみ電流制御素子を導通させる信号を発生する
回路を用いるときの例を示す。同図において27
は第1の比較器20′およびフリツプフロツプ回
路25の出力を受けるAND回路であり、フリツ
プフロツプ回路25が出力を発生している間でパ
ルス電流が基準電流Ipより小の間のみスイツチン
グ素子2を導通させる信号を出力する。第8図の
実施例の動作を説明する。一般に比較器には必ら
ず有限の不感帯が存在する。このため第1の比較
器20′は出力電流iが基準値Ipより低い値から
増加するときには基準値Ipより若干高い値のIp1
となつたときに出力を発し、逆に基準値より高い
値から減少するときには基準値Ipより若干低い値
のIp2になるまでi>Ipの出力を発生する。そし
てこれらの動作電流Ip1とIp2との間の差ΔIp=Ip1
−Ip2は必らず有限の値となる。この結果、電流
制御素子2は出力電流iが小さな値からi=Ip1
に達するまで導通する。電流制御素子2がi=
Ip1で遮断すると、それまでリアクトル3に蓄え
られていた電磁エネルギーが放出されて出力電流
がIp1の値から減少する。出力電流が減少してIp2
に達すると再び電流制御素子2が導通し、i=
Ip1に至るまで増加する。このように出力電流i
はIp1とIp2との間を往復するように増減をくりか
えし、平均値として基準値Ipに保たれる。
FIG. 8 is a connection diagram showing an embodiment of a signal synthesis circuit configured to perform control using a switching method, in which the first comparator 20' compares the peak current setter Ip and the detected current value i. An example will be shown in which a circuit that generates a signal that makes the current control element conductive only when i<Ip is used. In the same figure, 27
is an AND circuit that receives the outputs of the first comparator 20' and the flip-flop circuit 25, and makes the switching element 2 conductive only while the flip-flop circuit 25 is generating an output and the pulse current is smaller than the reference current Ip. Output a signal. The operation of the embodiment shown in FIG. 8 will be explained. Generally, a comparator always has a finite dead zone. Therefore, when the output current i increases from a value lower than the reference value Ip, the first comparator 20' outputs a value Ip 1 that is slightly higher than the reference value Ip.
When the value becomes , an output is generated, and conversely, when decreasing from a value higher than the reference value, an output is generated where i>Ip until the value Ip 2 , which is slightly lower than the reference value Ip, is reached. and the difference between these operating currents Ip 1 and Ip 2 ΔIp = Ip 1
−Ip 2 is always a finite value. As a result, the current control element 2 changes the output current i from a small value to i=Ip 1
Continuity continues until . The current control element 2 is i=
When the circuit is shut off at Ip 1 , the electromagnetic energy stored in the reactor 3 until then is released, and the output current decreases from the value at Ip 1 . Output current decreases to Ip 2
When the current control element 2 becomes conductive again, i=
Increases up to Ip 1 . In this way, the output current i
increases and decreases repeatedly between Ip 1 and Ip 2 , and is maintained at the reference value Ip as an average value.

信号合成回路として第8図に示した回路を用い
るときは、電流制御素子2をアナログ素子として
ではなく、スイツチング素子として使用するの
で、より安定な制御が可能となるのみでなく、ス
イツチング時の損失のみを負担すればよいから素
子の容量を小さいものとすることができる。
When using the circuit shown in Figure 8 as a signal synthesis circuit, the current control element 2 is used not as an analog element but as a switching element, which not only enables more stable control but also reduces loss during switching. Since it is only necessary to bear the load, the capacitance of the element can be made small.

また第8図の信号合成回路においては、パルス
周波数制御回路14の周波数よりも十分に高い周
波数の矩形波状の信号を発生する発振器を別途に
設けて、この信号をAND回路27に他の2つの
信号とともに入力して出力信号をチヨツパ制御す
るようにしてもよい。
Furthermore, in the signal synthesis circuit shown in FIG. It may also be input together with the signal to perform chopper control on the output signal.

第6図の実施例においても第4図と同様にパル
ス電流の立上り速度には無関係に基準電流Ixを超
えたパルス電流が積算されるので種々の外部条件
の変動にもかかわらず、スプレー移行のために有
効となつた後のパルス電流の総量が常に一定とな
るので、常に安定した溶接が実施できる。もちろ
ん第6図の実施例においても、溶接電圧に対応し
た信号を得てこれをパルス周波数制御回路14の
周波数指令とするか、あるいはこれを基準値設定
回路16に供給して第2の比較器23の基準値と
することによつてアーク長の変動による溶接電圧
の変動に対してこれを自動的に回復させるように
することができる。またワイヤの送給速度に対応
してパルス周波数あるいはパルス電流の時間積分
値である基準値kを定めればワイヤ送給量とパル
ス電流の平均値とを一元的に調整することが可能
となる。この場合、アーク長の変化に対してこれ
を自動制御するには、溶接電圧を検出して、これ
に略逆比例して基準値kあるいは周波数を制御す
ればよい。
In the embodiment shown in Fig. 6, as in Fig. 4, the pulse current exceeding the reference current Ix is integrated regardless of the rise speed of the pulse current, so that spray transfer can be controlled regardless of fluctuations in various external conditions. Since the total amount of pulse current after it becomes effective is always constant, stable welding can always be performed. Of course, in the embodiment shown in FIG. 6, either a signal corresponding to the welding voltage is obtained and this is used as the frequency command for the pulse frequency control circuit 14, or it is supplied to the reference value setting circuit 16 and the second comparator By setting the reference value of 23, it is possible to automatically recover from fluctuations in welding voltage due to fluctuations in arc length. Furthermore, if a reference value k, which is the pulse frequency or the time integral value of the pulse current, is determined in accordance with the wire feeding speed, it becomes possible to centrally adjust the wire feeding amount and the average value of the pulse current. . In this case, in order to automatically control changes in the arc length, it is sufficient to detect the welding voltage and control the reference value k or the frequency in substantially inverse proportion to the welding voltage.

さらに各実施例において、駆動回路6は前段の
パルス信号発生回路や信号合成回路の出力が十分
であれば特に設ける必要はない。また電流検出器
はベース電流を含めた全出力電流を検出するもの
でも、パルス電流分のみを検出するものでも、い
ずれの方法でもよく、それぞれの場合において基
準電流Ixの設定に際してこのベース電流分を考慮
すればよい。さらに駆動回路6にベース電流を流
すための小電流信号をパルス信号発生回路および
信号合成回路の出力信号に重畳するときはベース
電流供給用の直流電源4は省略することができ
る。この場合は第6図において電流検出器11′
を第4図の例と同様にベース電流を含めた全出力
電流を検出する検出器とすれば、ベース電流時に
おいてもフイードバツク制御によりベース電流を
一定値に制御するように構成することができる。
Further, in each embodiment, the drive circuit 6 is not particularly required if the output of the pulse signal generation circuit or signal synthesis circuit in the previous stage is sufficient. In addition, the current detector may be one that detects the entire output current including the base current, or one that detects only the pulse current, and in each case, when setting the reference current Ix, this base current is Just consider it. Further, when a small current signal for causing a base current to flow through the drive circuit 6 is superimposed on the output signals of the pulse signal generation circuit and the signal synthesis circuit, the DC power supply 4 for supplying the base current can be omitted. In this case, in Fig. 6, the current detector 11'
If the detector is configured to detect the entire output current including the base current as in the example shown in FIG. 4, it is possible to control the base current to a constant value by feedback control even when the base current is present.

以上のように本発明によるときは、パルスアー
ク溶接において最も重要な要件であるパルス電流
の積算値を、現実に溶滴がスプレー移行するため
に有効となる値における積算値として制御するの
で、電源電圧の変動や接続する出力ケーブルの取
替による出力回路のインピーダンス変化あるいは
アーク電圧の変化などによつても、常に必要な値
に確保出来ることになり、パルス電流に正確に同
期して溶滴をスプレー移行させることができ極め
て安定した溶接を行うことができる。
As described above, according to the present invention, the integrated value of the pulse current, which is the most important requirement in pulsed arc welding, is controlled as an integrated value at a value that is effective for actual spray transfer of droplets. Even if the impedance of the output circuit changes due to fluctuations in voltage, changes in output circuit impedance due to replacement of connected output cables, or changes in arc voltage, the required value can always be maintained, and droplets can be accurately synchronized with the pulse current. Spray transfer is possible and extremely stable welding can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のパルスアーク溶接における制御
方法を示す接続図、第2図a〜cは第1図の装置
の動作を説明するための説明図、第3図は溶滴の
スプレー化に影響するパルス電流値とパルス時間
幅との関係を調べた実験結果を示す線図、第4図
は本発明の実施例を示す接続図、第5図a〜fは
第4図の実施例の動作を説明するための説明図、
第6図は本発明の別の実施例を示す接続図、第7
図および第8図はそれぞれ第6図の実施例におけ
る信号合成回路の内部構造の例を示す接続図であ
る。 1……直流電源、2……電流制御素子、2′…
…スイツチング素子、11,11′……電流検出
器、14……パルス周波数制御回路、15,22
……積分回路、16……基準値設定器、17……
比較器、18……パルス信号発生回路、19……
ピーク電流設定器、20,20′……第1の比較
器、21……減算器、23……第2の比較器、2
4……信号合成回路、25……フリツプフロツプ
回路、26……アナログスイツチ回路、27……
AND回路。
Figure 1 is a connection diagram showing the control method in conventional pulsed arc welding, Figures 2 a to c are explanatory diagrams to explain the operation of the device in Figure 1, and Figure 3 is the effect on spraying of droplets. Fig. 4 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention, and Figs. 5 a to f show the operation of the embodiment of Fig. 4. An explanatory diagram to explain the
FIG. 6 is a connection diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG.
8 and 8 are connection diagrams showing examples of the internal structure of the signal synthesis circuit in the embodiment of FIG. 6, respectively. 1...DC power supply, 2...Current control element, 2'...
...Switching element, 11, 11'... Current detector, 14... Pulse frequency control circuit, 15, 22
...Integrator circuit, 16...Reference value setter, 17...
Comparator, 18... Pulse signal generation circuit, 19...
Peak current setter, 20, 20'...first comparator, 21...subtractor, 23...second comparator, 2
4... Signal synthesis circuit, 25... Flip-flop circuit, 26... Analog switch circuit, 27...
AND circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 消耗性電極を所定の速度で溶接部に送給しな
がら行うパルスアーク溶接において、所定のピー
ク値の直流電流を出力する直流電源と、前記直流
電源の出力を開閉してパルス状とするスイツチン
グ素子と、出力電流のピーク値を超えない値Ixに
設定された基準電流設定器と、出力電流iを検出
する電流検出器と、パルス電流の通電を所定の周
期でくりかえすためのパルス周波数制御回路と、
前記基準電流設定器の出力信号Ixと前記電流検出
器の出力信号iとを比較しiIxとなつたときに
差信号i−Ixを出力する減算器と、前記減算器の
出力を積分し∫(i−Ix)ndt(nは正数)を得る積
分回路と、前記積分回路の出力に対してあらかじ
め所定の基準値kを設定する基準値設定器と、前
記積分回路の出力と前記基準値設定器の出力とを
比較し∫(i−Ix)ndtkとなつたときに出力を
発する比較器と、前記パルス周波数制御回路の出
力信号を受信した時から前記比較器が出力を発生
するまで継続した信号を出力するパルス信号発生
回路と、前記パルス信号発生回路の出力信号に応
じて前記スイツチング素子を導通させるための駆
動回路とを具備したパルスアーク溶接用電源の制
御装置。 2 前記パルス周波数制御回路が、溶接電圧に対
応した周波数のパルスを発生する回路である特許
請求の範囲第1項に記載の制御装置。 3 前記パルス周波数制御回路が、消耗性電極の
送給速度に対応した周波数のパルスを発生する回
路である特許請求の範囲第1項に記載の制御装
置。 4 前記基準値設定器が、溶接電圧に対応した値
の信号を出力する設定器である特許請求の範囲第
1項ないし第3項のいずれかに記載の制御装置。 5 前記基準値設定器が、消耗性電極の送給速度
に対応した値の信号を出力する設定器である特許
請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載
の制御装置。 6 消耗性電極を溶接部に所定の速度で送給しな
がら行うパルスアーク溶接において、直流電源
と、前記直流電源の出力をパルス状に制御する電
流制御素子と、出力電流のピーク値Ipを設定する
ためのピーク電流設定器と、前記ピーク電流設定
器によつて設定されるピーク値を超えない値Ixに
定められた基準電流設定器と、出力電流iを検出
する電流検出器と、パルス電流の流通を所定の周
期でくりかえすためのパルス周波数制御回路と、
前記ピーク電流設定器の出力信号Ipと前記電流検
出器の出力信号iとを比較する第1の比較器と、
前記基準電流設定器の出力信号Ixと前記パルス電
流検出器の出力信号iとを比較しiIxとなつた
ときに差信号(i−Ix)を出力する減算器と、前
記減算器の出力を積分し∫(i−Ix)ndt(nは正
数)を得る積分回路と、あらかじめ所定の基準値
を設定する基準値設定器と、前記積分回路の出力
と前記基準値設定器の出力とを比較し積分回路の
出力が基準値設定器の出力を超えたときに出力を
発する第2の比較器と、前記第1および第2の比
較器の出力と前記パルス周波数制御回路の出力と
を入力としパルス電流値とパルス幅とを決定する
信号を出力する信号合成回路と、前記信号合成回
路の出力信号に応じて前記電流制御素子を導通さ
せるための駆動回路とを具備してなるパルスアー
ク溶接用電源の制御装置。 7 前記第1の比較器が、前記ピーク電流設定器
の出力信号Ipと前記電流検出器の出力信号iとの
差信号(Ip−i)を得る減算器であり、前記信号
合成回路が、前記パルス周波数制御回路の出力信
号を受信した時から前記第2の比較器の出力信号
を受信するまでの間継続した信号を出力するパル
ス時間制御回路と、前記パルス時間制御回路が出
力を発生している期間中に前記第1の比較器の出
力を前記駆動回路に伝達するアナログスイツチ回
路とからなる特許請求の範囲第6項に記載の制御
装置。 8 前記第1の比較器が、前記ピーク電流設定器
の出力Ipと前記電流検出器の出力信号iとを比較
しi<Ipのときのみ前記電流制御素子を導通させ
る信号を発生する比較器であり、前記信号合成回
路が、前記パルス周波数制御回路の出力信号を受
信した時から前記第2の比較器の出力信号を受信
するまでの間継続した信号を出力するパルス時間
制御回路と、前記パルス時間制御回路の出力と前
記第1の比較器の出力とを入力とするAND回路
とからなる特許請求の範囲第6項に記載の制御装
置。 9 前記パルス周波数制御回路が、溶接電圧に対
応した周波数のパルスを発生する回路である特許
請求の範囲第6項ないし第8項のいずれかに記載
の制御装置。 10 前記パルス周波数制御回路が、消耗性電極
の送給速度に対応した周波数のパルスを発生する
回路である特許請求の範囲第6項ないし第8項の
いずれかに記載の制御装置。 11 前記基準値設定器が、溶接電圧に対応した
値の信号を出力する設定器である特許請求の範囲
第6項ないし第10項のいずれかに記載の制御装
置。 12 前記基準値設定器が、消耗性電極の送給速
度に対応した信号を出力する設定器である特許請
求の範囲第6項ないし第10項のいずれかに記載
の制御装置。
[Claims] 1. In pulsed arc welding, which is performed while feeding a consumable electrode to a welding part at a predetermined speed, a DC power source that outputs a DC current of a predetermined peak value, and an output switch for switching the output of the DC power source are provided. A switching element that generates a pulsed current, a reference current setter that is set to a value Ix that does not exceed the peak value of the output current, a current detector that detects the output current i, and a switching element that repeatedly applies the pulsed current at a predetermined period. a pulse frequency control circuit for
A subtracter that compares the output signal Ix of the reference current setter and the output signal i of the current detector and outputs a difference signal i-Ix when the output signal iIx is equal to iIx, and integrates the output of the subtracter ∫( i-Ix) n dt (n is a positive number); a reference value setter that sets a predetermined reference value k for the output of the integration circuit; and an output of the integration circuit and the reference value. A comparator that compares the output of the setting device and generates an output when ∫(i-Ix) n dtk, and a comparator that generates an output when the output signal of the pulse frequency control circuit is received until the comparator generates an output. A control device for a power source for pulsed arc welding, comprising: a pulse signal generation circuit that outputs a continuous signal; and a drive circuit that conducts the switching element in accordance with an output signal of the pulse signal generation circuit. 2. The control device according to claim 1, wherein the pulse frequency control circuit is a circuit that generates a pulse with a frequency corresponding to a welding voltage. 3. The control device according to claim 1, wherein the pulse frequency control circuit is a circuit that generates pulses at a frequency corresponding to the feeding speed of the consumable electrode. 4. The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reference value setting device is a setting device that outputs a signal having a value corresponding to a welding voltage. 5. The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reference value setting device is a setting device that outputs a signal having a value corresponding to a feeding rate of the consumable electrode. 6 In pulsed arc welding performed while feeding a consumable electrode to a welding part at a predetermined speed, a DC power source, a current control element that controls the output of the DC power source in a pulsed manner, and a peak value Ip of the output current are set. a reference current setter that is set to a value Ix that does not exceed the peak value set by the peak current setter, a current detector that detects the output current i, and a pulse current a pulse frequency control circuit for repeating the circulation at a predetermined period;
a first comparator that compares the output signal Ip of the peak current setter and the output signal i of the current detector;
a subtracter that compares the output signal Ix of the reference current setter and the output signal i of the pulse current detector and outputs a difference signal (i-Ix) when the output signal Ix reaches iIx; and a subtracter that integrates the output of the subtracter. an integrating circuit that obtains ∫(i-Ix) n dt (n is a positive number), a reference value setting device that sets a predetermined reference value in advance, and an output of the integrating circuit and an output of the reference value setting device. A second comparator that outputs an output when the output of the comparison and integration circuit exceeds the output of the reference value setting device, and the outputs of the first and second comparators and the output of the pulse frequency control circuit are inputted. Pulse arc welding, comprising: a signal synthesis circuit that outputs a signal that determines a pulse current value and a pulse width; and a drive circuit that conducts the current control element in accordance with the output signal of the signal synthesis circuit. Control device for power supply. 7. The first comparator is a subtracter that obtains a difference signal (Ip-i) between the output signal Ip of the peak current setter and the output signal i of the current detector, and the signal synthesis circuit a pulse time control circuit that outputs a continuous signal from the time it receives the output signal of the pulse frequency control circuit until it receives the output signal of the second comparator; and the pulse time control circuit generates an output. 7. The control device according to claim 6, further comprising an analog switch circuit that transmits the output of the first comparator to the drive circuit during a period in which the first comparator is in the driving circuit. 8 The first comparator is a comparator that compares the output Ip of the peak current setter and the output signal i of the current detector and generates a signal that makes the current control element conductive only when i<Ip. a pulse time control circuit that outputs a signal that continues from the time when the signal synthesis circuit receives the output signal of the pulse frequency control circuit until the time when the signal synthesis circuit receives the output signal of the second comparator; 7. The control device according to claim 6, comprising an AND circuit whose inputs are the output of the time control circuit and the output of the first comparator. 9. The control device according to any one of claims 6 to 8, wherein the pulse frequency control circuit is a circuit that generates a pulse with a frequency corresponding to a welding voltage. 10. The control device according to any one of claims 6 to 8, wherein the pulse frequency control circuit is a circuit that generates pulses at a frequency corresponding to the feeding speed of the consumable electrode. 11. The control device according to any one of claims 6 to 10, wherein the reference value setting device is a setting device that outputs a signal having a value corresponding to a welding voltage. 12. The control device according to any one of claims 6 to 10, wherein the reference value setting device is a setting device that outputs a signal corresponding to the feeding speed of the consumable electrode.
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