JPH01293976A - Pulse arc discharging device - Google Patents

Pulse arc discharging device

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JPH01293976A
JPH01293976A JP12250888A JP12250888A JPH01293976A JP H01293976 A JPH01293976 A JP H01293976A JP 12250888 A JP12250888 A JP 12250888A JP 12250888 A JP12250888 A JP 12250888A JP H01293976 A JPH01293976 A JP H01293976A
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JP
Japan
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arc
current
welding
voltage
pulse
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Pending
Application number
JP12250888A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichiro Tabata
要一郎 田畑
Shigeo Eguri
成夫 殖栗
Yoshihiro Ueda
植田 至宏
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the fluctuation of an arc length and to uniformize the welding quality by detecting the fluctuation in welding arc lengths by an arc voltage, holding the mean current of a pulse arc discharging constant based on the detection value and controlling the effective current as well. CONSTITUTION:A voltage detector 6, welding voltage setter 8 and comparator 7 are arranged on a pulse arc welding power source 1 and a reversing circuit 12 is provided between a pulse width setter 11 and base current setter 10. When the extension length of a welding wire 2 is changed, the voltage VF between a torch 3 and base metal 5 is increased and a pulse width tau is reduced by the setter 11. In this case, the reverse signal of a differential voltage VO-VF is inputted to a base current setter 10, and the pulse width tau variation and that of a base current IE are repeatedly converged. The arc discharging effective current value can be controlled at the optimum value with holding the mean current value constant, so an arc length la fluctuation is prevented and the welding quality is uniformized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、消耗電極式のパルスアーク放電装置、特に
溶接トーチ等の変動に伴なう母材の溶込み深さ、断面積
の変動を防止することかてきるパルスアーク放電装置に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is a consumable electrode type pulse arc discharge device, particularly for a welding torch, etc. This invention relates to a pulse arc discharge device that can prevent the above.

〔従来の技術) 第7図は、例えは特開昭57−19184号公報に示さ
れている従来のパルスアーク放電装置を示すもので、図
中、(1)はパルスアーク溶接電源、(2)は消耗電極
ワイヤ(以下溶接ワイヤと称す)、(3)は溶接トーチ
、(4)はアーク放電、(5)は母材、(6)は溶接ト
ーチ(3)と母材(5)との間の電圧(V、)を検出す
る電圧検出器、(7)は検出した電圧(V、)と所定の
溶接電圧(VO)とを比較して差電圧(Vo−vF)を
出力する比較器、(8)は上記溶接電圧(VO)を設定
する溶接電圧設定器、(9)はパルスピーク値(■、)
を設定するパルスピーク値設定器、(lO)はベース電
流(■B)を設定するヘース電流設定器、(11)はパ
ルス幅(τ)を設定するパルス幅設定器、(EX)は溶
接ワイヤ(2)の突き出し長さ、(℃8)はアーク長、
(IlX)は溶接トーチ(3)と母材(5)との間の距
離である。なお、パルスアーク溶接電源(1)には、上
記の他、パルス波形整形部等の構成要素もあるが、説明
を簡略化するため省略する。
[Prior Art] Fig. 7 shows a conventional pulse arc discharge device as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-19184, in which (1) is a pulse arc welding power source, (2 is ) is a consumable electrode wire (hereinafter referred to as welding wire), (3) is a welding torch, (4) is an arc discharge, (5) is a base metal, and (6) is a welding torch (3) and a base metal (5). (7) is a voltage detector that detects the voltage between (V, ) and a predetermined welding voltage (VO) and outputs a difference voltage (Vo-vF). (8) is a welding voltage setting device to set the above welding voltage (VO), (9) is a pulse peak value (■,)
(11) is the pulse width setting device to set the pulse width (τ), (EX) is the welding wire (2) is the protrusion length, (℃8) is the arc length,
(IlX) is the distance between the welding torch (3) and the base metal (5). In addition to the above, the pulsed arc welding power source (1) includes other components such as a pulse waveform shaping section, but these are omitted for the sake of simplifying the explanation.

従来のパルスアーク放電装置は上記のように構成され、
パルスアーク溶接電源(1)により、溶接ワイヤ(2)
と母材(5)との間に、直流のベース電流(IB) ニ
第8 図(a) 、 (b)に示すパルス電流(パルス
ピーク値(Ip) 、パルス幅(τ))を重畳した電流
を通電し、溶接ワイヤ(2)と母材(5)との間にパル
スアーク放電(4)が維持されて溶接がなされる。また
溶接ワイヤ(2)は、母材(5)側へ連続送給され、送
給される溶接ワイヤ(2)は、パルスアーク放電(4)
により溶融し、溶接の溶加物として母材(5)に移行す
る。なお、一般に溶接ワイヤ(2)の送給速度は、パル
ス周期と比例させている。
A conventional pulse arc discharge device is configured as described above,
Welding wire (2) by pulsed arc welding power source (1)
A DC base current (IB) and a pulse current (pulse peak value (Ip), pulse width (τ)) shown in Fig. 8 (a) and (b) were superimposed between the base metal (5) and the base metal (5). A current is applied to maintain a pulsed arc discharge (4) between the welding wire (2) and the base metal (5) to perform welding. Further, the welding wire (2) is continuously fed to the base metal (5) side, and the fed welding wire (2) is connected to the pulsed arc discharge (4).
It melts and transfers to the base metal (5) as a welding filler material. Note that the feeding speed of the welding wire (2) is generally proportional to the pulse period.

ところで、従来のパルスアーク放電装置において、溶接
中に、溶接トーチ(3)の上下方向の変動や母材(5)
の歪により溶接トーチ(3)と母材(5)との間の距1
111(J!x)が変動した場合、これに伴ないアーク
長(1,)が変動するのを防止するため、次のようなフ
ィードバック制御を行フている。
By the way, in the conventional pulse arc discharge device, during welding, the welding torch (3) fluctuates in the vertical direction and the base material (5)
Distance 1 between welding torch (3) and base metal (5) due to distortion of
In order to prevent the arc length (1,) from changing accordingly when 111(J!x) changes, the following feedback control is performed.

すなわち、電圧検出器(6)で時々刻々の電圧(V、)
等の電圧が検出され、この電圧(V、)と溶接電圧設定
器(8)で設定した溶接電圧(VO)とが比較器(7)
で比較される。この比較器(7)からは差電圧(ν。−
VF)信号が出力され、パルス幅設定器(]1)に人力
される。パルス幅設定器(11)では、制御パルス量(
Δτ)を差電圧(VOVF)の関数になるようにした上
で、パルス幅(τ)を(τ。±Δτ)になるように演算
している。例えば、シールドガスを602ガス、溶接ワ
イヤ(2)の送給速度(v8)を7m/min、パルス
ピーク値(■、)を50OA。
In other words, the voltage detector (6) detects the momentary voltage (V, )
This voltage (V, ) and the welding voltage (VO) set by the welding voltage setting device (8) are detected by the comparator (7).
are compared. This comparator (7) outputs a differential voltage (ν.-
VF) signal is output and input manually to the pulse width setting device (]1). The pulse width setting device (11) sets the control pulse amount (
After making Δτ) a function of the voltage difference (VOVF), the pulse width (τ) is calculated to be (τ.±Δτ). For example, the shielding gas is 602 gas, the feeding speed (v8) of the welding wire (2) is 7 m/min, and the pulse peak value (■,) is 50 OA.

ベース電流(■!l)を60Aとした場合、第9図に示
すように溶接トーチ(3)と母材(5)との間の距離(
ft、)が変動し、突き出し長さ(E、)が15.8m
mから20.4mmに変化した場合、パルス幅(τ)を
4.0msから3.8msに変化させれば、突ぎ出し長
さ(E、)が15.8mmの場合とほぼ同一のアーク長
(U、)が得られる。
When the base current (■!l) is 60A, the distance between the welding torch (3) and the base metal (5) (
ft,) fluctuates, and the protrusion length (E,) is 15.8 m.
When changing from m to 20.4 mm, if the pulse width (τ) is changed from 4.0 ms to 3.8 ms, the arc length is almost the same as when the protrusion length (E,) is 15.8 mm. (U,) is obtained.

次に、この原理につき第10図を参照しながら詳細に説
明する。
Next, this principle will be explained in detail with reference to FIG. 10.

第10図は溶接部を拡大した図であり、図中、(V、)
は溶接トーチ(3)と母材(5)との間の電圧、(V 
w)は溶接ワイヤ(2)の連続送給時の送給速度、(E
X)は溶接トーチ(3)の給電部からアーク先端までの
溶接ワイヤ(2)の突き出し長さ、(Q、)は溶接ワイ
ヤ(2)が給電部からアーク先端までにパルス電流波形
によってジュール加熱される熱量、(1)はパルス電流
波形の実効電流(I=モ(IP2+τ+IB” (T−
τ)))、(R)は溶接ワイヤ(2)の単位長さ当りの
抵抗値、(Q、)はアーク放電(4)によって溶接ワイ
ヤ(2)を加熱する熱量、(kl)はガスや溶接ワイヤ
径、材質で決まる比例定数、(T)は平均電流(I =
−r (Ip・T +■B(T−で)))、(Q2)は
アーク放電(4)によフて母材(5)を加熱する熱量、
(k2)はガスや母材形状、材質で決まる比例定数であ
る。
Figure 10 is an enlarged view of the welded part, and in the figure (V,)
is the voltage between the welding torch (3) and the base metal (5), (V
w) is the feeding speed during continuous feeding of welding wire (2), (E
X) is the protrusion length of the welding wire (2) from the power supply part of the welding torch (3) to the arc tip, and (Q,) is the Joule heating of the welding wire (2) from the power supply part to the arc tip by the pulsed current waveform. The amount of heat generated, (1) is the effective current of the pulse current waveform (I=Mo(IP2+τ+IB" (T-
τ))), (R) is the resistance value per unit length of the welding wire (2), (Q, ) is the amount of heat heated by the welding wire (2) by the arc discharge (4), and (kl) is the resistance value per unit length of the welding wire (2). The proportionality constant determined by the welding wire diameter and material, (T) is the average current (I =
-r (Ip・T +■B(at T-))), (Q2) is the amount of heat that heats the base material (5) by arc discharge (4),
(k2) is a proportionality constant determined by the gas, the shape of the base material, and the material.

第10図に示すように、溶接ワイヤ(2)に入る熱量(
Qw)はQw= QJ+Qlで、また熱量(q、)は、
QJ=12−R−Ex/v wで、さらに熱量(Ql)
はQ+=に+・丁で算出される。また溶接ワイヤ(2)
の溶融量は、溶接ワイヤ(2)に入る熱量(Q8)に比
例し、ワイヤ先端部に溶融塊を作り、この溶融塊は、パ
ルス電流によって母材(5)へ移行する。
As shown in Figure 10, the amount of heat entering the welding wire (2) (
Qw) is Qw = QJ + Ql, and the amount of heat (q, ) is
QJ=12-R-Ex/v w, and further heat quantity (Ql)
is calculated by Q + = + · d. Also welding wire (2)
The amount of melting is proportional to the amount of heat (Q8) entering the welding wire (2), creating a molten lump at the tip of the wire, and this molten lump is transferred to the base metal (5) by the pulsed current.

このことから、アーク長(j2.)は、溶接ワイヤ(2
)の送給速度(v8)と、溶融塊が母材(5)側へ移行
する量がバランスする地点で決まる。換言すれば、アー
ク長(J2.)が一定である条件は、次式%式%(1) において、熱量(qw)の値を一定値に保つことである
From this, the arc length (j2.) is the welding wire (2.
) is determined at the point where the feeding speed (v8) and the amount of the molten mass transferred to the base material (5) side are balanced. In other words, the condition for the arc length (J2.) to be constant is to maintain the value of the amount of heat (qw) at a constant value in the following formula % formula % (1).

第9図で説明したように、Ex= 15.8mmで溶接
した場合には、パルス幅(τ)は4.0msで、ほぼ最
適なアーク長(j2.)で溶接でき、その場合における
実効電流(1)は263A、平均電流(T)は177A
である。また、突き出し長さ(EX)が15.8mmか
ら20.4mmになった場合、この装置のパルス幅(τ
)によるアーク制御により、アーク長(42,)は、E
x= 15.8mmの場合におけるアーク長(Il、)
を維持するようにパルス幅(τ)が3.6mSに縮めら
れ、その結果、実効電流(1)は25〇八、平均電流(
T)は166八になり、熱量(ow)が一定値に保たれ
る。
As explained in Fig. 9, when welding with Ex = 15.8 mm, the pulse width (τ) is 4.0 ms, and welding can be performed with almost the optimal arc length (j2.), and the effective current in that case (1) is 263A, average current (T) is 177A
It is. Also, when the protrusion length (EX) changes from 15.8 mm to 20.4 mm, the pulse width (τ
), the arc length (42,) becomes E
Arc length (Il,) when x = 15.8mm
The pulse width (τ) is reduced to 3.6 mS to maintain
T) becomes 1668, and the amount of heat (ow) is kept at a constant value.

〔発明か解決しようとする課題〕[Invention or problem to be solved]

上記のような従来のパルスアーク放電装置では、溶接ワ
イヤ(2)の突き出し長さ(EX)の変動に伴なうアー
ク長い1)の変動を防止するため、パルス幅(τ)によ
るアーク長制御を行っているので、実効電流(1)とと
もに平均電流(丁)も変化してしまうことになる。そし
て、平均電流(T)か変化すると、アーク放電(4)に
よって母材(5)を加熱する熱量(Q2)が変化し、そ
の結果、第11図(a)、(b)に示すように母材(5
)の溶は込み断面積か変化してしまい、母材(5)の溶
は込み断面積が狭い場合には、溶接強度が弱くなるとい
う課題があった。
In the conventional pulsed arc discharge device as described above, in order to prevent changes in the arc length 1) due to changes in the protrusion length (EX) of the welding wire (2), the arc length is controlled by the pulse width (τ). Therefore, the average current (1) changes as well as the effective current (1). When the average current (T) changes, the amount of heat (Q2) used to heat the base material (5) by the arc discharge (4) changes, and as a result, as shown in Figures 11 (a) and (b), Base material (5
), the welding cross-sectional area changes, and when the welding cross-sectional area of the base metal (5) is narrow, there is a problem that the welding strength becomes weak.

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、溶接トーチが変動してもアーク長の変動を防止する
ことができるとともに、母材の溶ζプ込み断面積をほぼ
一定にすることができるパルスアーク放電装置を得るこ
とを目的とする。
This invention was made to solve these problems, and it is possible to prevent fluctuations in the arc length even if the welding torch changes, and to make the cross-sectional area of the base metal approximately constant. The purpose of the present invention is to obtain a pulse arc discharge device that can perform the following steps.

(課題を解決するための手段) この発明に係るパルスアーク放電装置は、母材と溶接ワ
イヤとの間に、ほぼ一定のピーク値を有しアークを維持
するベース電流と、ほぼ一定のピーク値を有し上記ベー
ス電流に重畳されるパルス電流とを供給するパルスアー
ク放電装置において、アーク長の変動をアーク電圧で検
出する検出器と、この検出器からの出力に基つきパルス
アーク放電の平均電流値をほぼ一定に保ちつつパルスア
ーク放電の実効電流を制御する制御装置とを設けるよう
にしたものである。
(Means for Solving the Problems) A pulse arc discharge device according to the present invention has a base current that maintains an arc having a substantially constant peak value between a base metal and a welding wire, and a base current that maintains an arc having a substantially constant peak value. In a pulsed arc discharge device that supplies a pulsed current that is superimposed on the base current, there is also a detector that detects fluctuations in arc length using arc voltage, and an average of the pulsed arc discharge based on the output from this detector. A control device is provided for controlling the effective current of pulsed arc discharge while keeping the current value substantially constant.

〔作用) この発明において、アーク長の変動が検出器で検出され
るとともに、この検出器からの出力値に基づき、制御装
置において、パルスアーク放電の平均電流値をほぼ一定
に保ちつつパルスアーク放電の実効電流か制御される。
[Function] In this invention, the variation in the arc length is detected by the detector, and based on the output value from the detector, the control device controls the pulse arc discharge while keeping the average current value of the pulse arc discharge almost constant. The effective current of is controlled.

このため、溶接トーチが変動しても、アーク長の変動を
防止することか可能となり、しかも平均電流値に依存す
るアーク熱量をほぼ一定にして、母材の溶は込み断面積
をほぼ一定にすることか可能となる。
Therefore, even if the welding torch changes, it is possible to prevent changes in the arc length, and moreover, the amount of arc heat that depends on the average current value is kept almost constant, and the cross-sectional area of the weld penetration of the base metal is kept almost constant. It becomes possible to do so.

(実施例) 第1図は、この発明の一実施例を示すもので、図中、第
7図〜第11図と同一符号は同−又は相当部分を示すも
のとする。(12)は信号を反転させるための反転回路
で、差電圧(Vo  VF)はパルス幅設定器(11)
に入力されるとともに、反転回路(12)に入力される
ようになっている。そして反転回路(12)の出力(V
F−VO)は、ベース電流設定器(10)に入力される
ようになっている。
(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and in the figure, the same reference numerals as in FIGS. 7 to 11 indicate the same or corresponding parts. (12) is an inversion circuit for inverting the signal, and the difference voltage (Vo VF) is the pulse width setting device (11).
The signal is input to the inverting circuit (12). And the output (V
F-VO) is input to a base current setter (10).

第2図は、第1図の実施例におけるパルス幅変化量(Δ
τ)とベース電流変化量(ΔIB)との関係を示すグラ
フで、図中(13)は上記実施例における特性直線であ
る。
FIG. 2 shows the amount of pulse width change (Δ
τ) and the amount of change in base current (ΔIB), in which (13) is the characteristic line in the above embodiment.

第3図は、パルス電流のパルスピーク値(IP)を50
0A、パルス周期を15m5とし、かつ平均電流(T)
又はパルス幅(τ)を一定としたときのベース電流(I
 B)に対する実効電流(1)の特性と、この実施例の
アーク長制御を行った場合の過渡状態とをそれぞれ示す
もので、図中、(14)は平均電流(T)が160八で
のベース電流(■、)に対する実効電流特性、(15)
は平均電流(■)が18OAでの同様の実効電流特性で
ある。また(16)はパルスl1m (τ)が4msで
の実効電流特性、(17)はパルス幅(τ)が3.5m
sでの実効電流特性、(18)はパルス幅(τ)が3m
sでの実効電流特性である。また(19)はV、=Vo
どなる仮想線であり、さらに破線A−+B−+C−+D
→E−F−4G→H→I→J→に→L→M→N→0→P
は、このアーク長制御でのA状態からP状態になるまで
の過渡特性である。
Figure 3 shows the pulse peak value (IP) of the pulse current at 50
0A, pulse period 15m5, and average current (T)
Or base current (I) when pulse width (τ) is constant
The characteristics of the effective current (1) for B) and the transient state when the arc length control of this example is performed are respectively shown. Effective current characteristics with respect to base current (■,), (15)
is a similar effective current characteristic when the average current (■) is 18OA. In addition, (16) is the effective current characteristic when the pulse l1m (τ) is 4 ms, and (17) is the effective current characteristic when the pulse width (τ) is 3.5 m.
The effective current characteristic at s, (18) is when the pulse width (τ) is 3 m
This is the effective current characteristic at s. Also, (19) is V, =Vo
It is a virtual line that screams, and also a broken line A-+B-+C-+D
→EF-4G→H→I→J→→L→M→N→0→P
is the transient characteristic from the A state to the P state under this arc length control.

第4図(a)、 (b)は、上記A点およびP点で溶接
した場合の溶接ビード断面図をそれぞれ示す。
FIGS. 4(a) and 4(b) show cross-sectional views of the weld bead when welding is performed at the above points A and P, respectively.

上記のように構成されたパルスアーク放電装置において
、例えは溶接トーチ(3)の位置が変動し、溶接ワイヤ
(2)の突き出し長さ(EX)が15.8mmから20
.4mmに変化した場合について考える。Ex=15.
8mmの場合は、第3図のA点てあり、そのときの実効
電流(1)は2fi3A、パルス幅(τ)は4ms。
In the pulse arc discharge device configured as described above, for example, the position of the welding torch (3) changes, and the protrusion length (EX) of the welding wire (2) changes from 15.8 mm to 20 mm.
.. Consider the case where the distance changes to 4 mm. Ex=15.
In the case of 8 mm, there is point A in Figure 3, the effective current (1) at that time is 2fi3A, and the pulse width (τ) is 4ms.

平均電流(T)は177八である。The average current (T) is 1778.

溶接ワイヤ(2)の突き出し長さ(EX)が20.4m
mになると、溶接電圧(VO)に対して溶接トーチ(3
)と母材(5)との間の電圧(ν、)が高くなり、パル
ス幅(τ)は、差電圧(VO−VF)がパルス幅設定器
(11)に入力されることにより、3.6m5(B点)
まで縮まる。これと同時に、差電圧(Vo−VF)の反
転信号(vr  vo)がベース電流設定器(10)に
人力されるので、ベース電流(■a)は72A(C点)
になる。するとまた、電圧(V、)が溶接電圧(VO)
に対して高くなり、さらにパルス幅(τ)が3.3m5
(D点)まで縮み、パルス幅変化量(Δτ)が0.3m
sまで縮まると、ベース電流(I8)が81Aになって
E点となる。ベース電流(IB)が81Aになると、電
圧(V、)が溶接電圧(vo)に対して高くなり、パル
ス幅(τ)がさらに縮んで3.1m5(F点)となり、
パルス幅変化量(Δτ)が0.2ms縮まると、ベース
電流(IB)は87Aとなる。このように、パルス幅(
τ)の減少とベース電流(IB)の増加とを繰返してP
点で収束する。すなわち、P点では、パルス幅(τ)が
3msで、実効電流(1)が24OA、平均電流(T)
が約177八である。
The protrusion length (EX) of welding wire (2) is 20.4m
m, the welding torch (3
) and the base material (5) increases, and the pulse width (τ) increases to 3 by inputting the differential voltage (VO-VF) to the pulse width setting device (11). .6m5 (point B)
It shrinks to. At the same time, the inverted signal (vr vo) of the differential voltage (Vo-VF) is manually input to the base current setting device (10), so the base current (■a) is 72A (point C).
become. Then, the voltage (V,) becomes the welding voltage (VO)
Furthermore, the pulse width (τ) is 3.3 m5
(point D), and the pulse width change amount (Δτ) is 0.3 m.
When the current is reduced to s, the base current (I8) becomes 81A, which is the point E. When the base current (IB) becomes 81A, the voltage (V, ) becomes higher than the welding voltage (vo), and the pulse width (τ) further decreases to 3.1m5 (point F).
When the pulse width change amount (Δτ) is reduced by 0.2 ms, the base current (IB) becomes 87A. In this way, the pulse width (
By repeating the decrease in τ) and the increase in the base current (IB), P
converges at a point. That is, at point P, the pulse width (τ) is 3 ms, the effective current (1) is 24 OA, and the average current (T)
is approximately 1778.

上記説明では、溶接ワイヤ(2)の突き出し長さ(EX
)が15.8mmから20.4mmに変化した場合の過
渡変化A−+B−40−4D−4E→F→G→H→■→
J→に→L−4M−4N→0→Pを順を追って説明した
が、A点からP点へは即座に穆る。また、ここでは突き
出し長さ(Ex)が長くなる場合について説明したが、
短かくする場合も、上記とは逆の過渡状態が繰返されて
P点からA点に即座に穆行する。
In the above explanation, the protrusion length (EX
) changes from 15.8mm to 20.4mm A-+B-40-4D-4E→F→G→H→■→
J→N→L-4M-4N→0→P has been explained step by step, but it goes from point A to point P immediately. Also, here we have explained the case where the protrusion length (Ex) becomes long, but
Even when the length is shortened, the transient state opposite to the above is repeated and the length immediately moves from point P to point A.

なお上記実施例では、差電圧(vo  VF)の反転信
号(VF  Vo)をベース電流設定器(10)に入力
する場合を示したが、第5図に示すように差電圧(Vo
  VF)をパルスピーク値設定器(9)に人力し、パ
ルスピーク電流値を増減させるようにしても、上記実施
例と同様の効果が期待てきる。
In the above embodiment, the case where the inverted signal (VF Vo) of the differential voltage (vo VF) is input to the base current setting device (10) is shown, but as shown in FIG.
Even if VF) is input manually to the pulse peak value setter (9) to increase or decrease the pulse peak current value, the same effect as in the above embodiment can be expected.

また上記実施例では、差電圧(VO−Vr)をパルス幅
設定器(11)に入力し、パルス幅(τ)を制御する場
合を示したが、パルス幅(τ)を制御する代わりにパル
ス周波数を制御するようにしても、上記実施例と同様の
効果が期待できる。
In addition, in the above embodiment, the differential voltage (VO-Vr) is input to the pulse width setting device (11) to control the pulse width (τ), but instead of controlling the pulse width (τ), the pulse width Even if the frequency is controlled, the same effects as in the above embodiment can be expected.

さらに上記実施例では、第3図に示すように差電圧(V
o  VF)によりA点からP点まで変化するものを示
したが、差電圧(VOVF)と同時にB点の実効値をサ
ンプル検出し、その値を維持するようにすれば、すなわ
ち第6図に示すようにA点から即座にに点に穆るように
すれは、アーク長(℃1)を一定にするのではなく、ア
ーク負荷を一定にするような効果にも転用することがで
きる。
Furthermore, in the above embodiment, as shown in FIG.
o VF), but if the effective value at point B is sampled and detected at the same time as the differential voltage (VOVF), and that value is maintained, the result will be as shown in Figure 6. As shown, the instantaneous shift from point A to point A can also be used to maintain a constant arc load instead of keeping the arc length (° C. 1) constant.

そしてこの発明に係るパルスアーク放電装置においては
、上記制御装置として、アーク電圧の変動に応じパルス
幅又はパルス周波数を制御してベース電流値を増減させ
る手段を備えたもの、あるいはアーク電圧の変動に応じ
パルス幅又はパルス周波数を制御してパルスピーク電流
値を増減させる手段を備えたものを用いることが好まし
い。
In the pulsed arc discharge device according to the present invention, the control device may be equipped with means for increasing or decreasing the base current value by controlling the pulse width or pulse frequency in accordance with fluctuations in the arc voltage, or in accordance with fluctuations in the arc voltage. It is preferable to use a device equipped with means for increasing or decreasing the pulse peak current value by controlling the pulse width or pulse frequency accordingly.

【発明の効果〕【Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり、アーク電圧の変動に対
し、パルスアーク放電の平均電流値をほぼ一定に保ちつ
つパルスアーク放電の実効電流を制御するようにしてい
るので、溶接トーチが変動しても、アーク長の変動を防
止することができるとともに、溶接における溶は込み断
面積をほぼ一定にすることができ、溶接の信頼性が向上
して精密な溶接が得られる。
As explained above, this invention controls the effective current of pulsed arc discharge while keeping the average current value of pulsed arc discharge almost constant in response to fluctuations in arc voltage, so even if the welding torch fluctuates. In addition, it is possible to prevent fluctuations in the arc length, and to make the penetration cross-sectional area during welding almost constant, improving welding reliability and achieving precise welding.

またこの発明は、制御装置として、アーク電圧の変動に
応じベース電流値を増減させる手段を備えたもの、ある
いはアーク電圧の変動に応じパルスピーク電流値を増減
させる手段を備えたものを用いるようにしているので、
従来装置をわずかに変更するだけで、この発明に係るパ
ルスアーク放電装置を構成することができる等の効果が
ある。
Further, the present invention uses, as a control device, a device equipped with means for increasing and decreasing the base current value according to fluctuations in the arc voltage, or a device equipped with a means for increasing and decreasing the pulse peak current value according to fluctuations in the arc voltage. Because
There are advantages such as the ability to configure the pulse arc discharge device according to the present invention by only slightly modifying the conventional device.

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

第1図はこの発明の一実施例に係るパルスアーク放電装
置を示す構成図、第2図はパルス幅変化量に対するベー
ス電流変化量の関係を示すグラフ、第3図はベース電流
に対する実効電流特性およびこの発明のアーク長制御を
行った場合の過渡特性をそれぞれ示すグラフ、第4図(
a) 、 (b)はこの発明の溶接ビート断面をそれぞ
れ示す模式図、第5図はこの発明の他の実施例を示す第
1図相当図、第6図はこの発明を他の制御に転用した場
合の特性を示す第3図相当図、第7図は従来のパルスア
ーク放電装置を示す第1図相当図、第8図(a)、 (
b)はパルスアーク電流波形の一例をそれぞれ示す波形
図、第9図は従来装置における突き出し長さに対するパ
ルス幅特性を示すグラフ、第10図はジュール加熱とア
ーク加熱との分担を示すパルスアーク部分の模式図、第
11図(a)、 (b)は従来装置における溶接ヒート
断面をそれぞれ示す第4図(a)、(b)相当図である
。 (1)・・・パルスアーク溶接電源、(2)・・・溶接
ワイヤ、(3)・・・溶接トーチ、(4)・・・アーク
放電、(5)・・・母材、(6)・・・電圧検出器、(
7)・・・比較器、(8)・・・溶接電圧設定器、(9
)・・・パルスピーク値設定器、(10)・・・ヘース
電流設定器、(11)・・・パルス幅設定器、(12)
・・・反転回路、(Ex)・・・突き出し長さ、(υa
)・・・アーク長。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示すもの
とする。
Fig. 1 is a block diagram showing a pulse arc discharge device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the relationship between the amount of change in base current and the amount of change in pulse width, and Fig. 3 is the effective current characteristic with respect to base current. and a graph showing the transient characteristics when the arc length control of the present invention is performed, FIG.
a) and (b) are schematic diagrams showing the weld bead cross section of this invention, FIG. 5 is a diagram equivalent to FIG. 1 showing another embodiment of this invention, and FIG. 6 is a diagram showing the application of this invention to other controls. Fig. 3 shows the characteristics when
b) is a waveform diagram showing an example of a pulsed arc current waveform, Fig. 9 is a graph showing pulse width characteristics with respect to protrusion length in a conventional device, and Fig. 10 is a pulsed arc portion showing the division of Joule heating and arc heating. FIGS. 11(a) and 11(b) are diagrams corresponding to FIGS. 4(a) and (b) showing welding heat cross sections in the conventional device, respectively. (1)...Pulse arc welding power source, (2)...Welding wire, (3)...Welding torch, (4)...Arc discharge, (5)...Base metal, (6) ...Voltage detector, (
7)... Comparator, (8)... Welding voltage setting device, (9
)...Pulse peak value setting device, (10)...Heas current setting device, (11)...Pulse width setting device, (12)
... Inversion circuit, (Ex) ... Protrusion length, (υa
)...Arc length. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 母材と溶接ワイヤとの間に、ほぼ一定のピーク値を有し
アークを維持するベース電流と、ほぼ一定のピーク値を
有し上記ベース電流に重畳されるパルス電流とを供給す
るパルスアーク放電装置において、アーク長の変動をア
ーク電圧で検出する検出器と、この検出器からの出力に
基づきパルスアーク放電の平均電流値をほぼ一定に保ち
つつパルスアーク放電の実効電流を制御する制御装置と
を備えることを特徴とするパルスアーク放電装置。
A pulsed arc discharge that supplies between a base metal and a welding wire a base current that has a nearly constant peak value and maintains an arc, and a pulsed current that has a nearly constant peak value and is superimposed on the base current. The device includes a detector that detects changes in arc length using arc voltage, and a control device that controls the effective current of pulsed arc discharge while keeping the average current value of pulsed arc discharge approximately constant based on the output from this detector. A pulse arc discharge device comprising:
JP12250888A 1988-05-19 1988-05-19 Pulse arc discharging device Pending JPH01293976A (en)

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DE68920774T DE68920774T2 (en) 1988-05-19 1989-05-19 Discharge welding machine with pulsed arc.
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