JPH0156869B2 - - Google Patents
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- JPH0156869B2 JPH0156869B2 JP14679881A JP14679881A JPH0156869B2 JP H0156869 B2 JPH0156869 B2 JP H0156869B2 JP 14679881 A JP14679881 A JP 14679881A JP 14679881 A JP14679881 A JP 14679881A JP H0156869 B2 JPH0156869 B2 JP H0156869B2
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- JP
- Japan
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- welding
- signal
- output
- welding current
- circuit section
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 108
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/073—Stabilising the arc
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接作業者が設定する溶接電圧または
溶接電流の設定値信号（以下、設定値という）と
溶接出力の電圧値または電流値の検出信号（以
下、検出値という）とによつて、溶接出力を決定
する演算回路を備えた溶接用電源装置に関するも
のである。
溶接電流の設定値信号（以下、設定値という）と
溶接出力の電圧値または電流値の検出信号（以
下、検出値という）とによつて、溶接出力を決定
する演算回路を備えた溶接用電源装置に関するも
のである。
従来、この種の出力フイードバツク制御方式の
溶接用電源装置は、第１図に示すように演算増幅
器１を用いて設定値２と検出値３とを比較増幅
し、この結果の出力を溶接出力制御素子の命令信
号４としていた。なお、５，６は応答時定数およ
び応答利得調整用の抵抗とコンデンサである。こ
の第１図に示す演算増幅器による方式では、容易
に出力フイードバツク制御を中断してオープンル
ープ制御に切換えるのが困難であつた。すなわ
ち、溶接用電源装置の出力特性と溶接アークの特
性とに鑑み、精度良い溶接出力を期さない場合
や、入力電源電圧の変動がほとんど無い場合は出
力フイードバツク制御を行わない方が円滑な溶接
アークが得られたり、溶接アークの状態によりフ
イードバツク制御の有無を適時切換えた方が安定
な溶接アークを維持できる場合がある。従つて、
溶接出力を直接フイードバツク制御するのを避け
て他の方法で溶接出力の補正をしたり、はなはだ
しい場合は溶接出力の補正を行わない完全なオー
プンループ制御としていた。
溶接用電源装置は、第１図に示すように演算増幅
器１を用いて設定値２と検出値３とを比較増幅
し、この結果の出力を溶接出力制御素子の命令信
号４としていた。なお、５，６は応答時定数およ
び応答利得調整用の抵抗とコンデンサである。こ
の第１図に示す演算増幅器による方式では、容易
に出力フイードバツク制御を中断してオープンル
ープ制御に切換えるのが困難であつた。すなわ
ち、溶接用電源装置の出力特性と溶接アークの特
性とに鑑み、精度良い溶接出力を期さない場合
や、入力電源電圧の変動がほとんど無い場合は出
力フイードバツク制御を行わない方が円滑な溶接
アークが得られたり、溶接アークの状態によりフ
イードバツク制御の有無を適時切換えた方が安定
な溶接アークを維持できる場合がある。従つて、
溶接出力を直接フイードバツク制御するのを避け
て他の方法で溶接出力の補正をしたり、はなはだ
しい場合は溶接出力の補正を行わない完全なオー
プンループ制御としていた。
また、演算増幅器等による出力フイードバツク
制御回路を具備した溶接用電源装置では、フイー
ドバツクの応答時定数を大きくして対処したり、
溶接アークの状態により溶接作業者の設定する設
定値とは別に他の模擬的な設定値を準備してお
き、適時設定値を切換えて対処してきた。すなわ
ち、第２図の溶接用電源装置の出力特性S0、S1、
S2と溶接アークの特性l1とに鑑み、安定した溶接
アークの時はV1に相当する設定値を演算増幅器
の片側の入力に印加しておけば、入力電源電圧の
変動等の外乱に対してもA1なる動作点を維持す
るべく制御される。しかし、溶接開始時の溶接ア
ークが発生するまでの時間、同じV1に相当する
設定値を入力していたのでは、フイードバツク制
御の働きにより溶接用電源装置の出力特性がS2と
なり円滑な溶接アークの発生が得られない。ま
た、A1なる点で溶接アークの発生時に何らかの
原因でアーク切れしてA0の点に移行した時、フ
イードバツク制御によりA3の点に移り、この結
果次のアーク発生時にはA2なる点となり、安定
な範囲を逸脱してしまう。
制御回路を具備した溶接用電源装置では、フイー
ドバツクの応答時定数を大きくして対処したり、
溶接アークの状態により溶接作業者の設定する設
定値とは別に他の模擬的な設定値を準備してお
き、適時設定値を切換えて対処してきた。すなわ
ち、第２図の溶接用電源装置の出力特性S0、S1、
S2と溶接アークの特性l1とに鑑み、安定した溶接
アークの時はV1に相当する設定値を演算増幅器
の片側の入力に印加しておけば、入力電源電圧の
変動等の外乱に対してもA1なる動作点を維持す
るべく制御される。しかし、溶接開始時の溶接ア
ークが発生するまでの時間、同じV1に相当する
設定値を入力していたのでは、フイードバツク制
御の働きにより溶接用電源装置の出力特性がS2と
なり円滑な溶接アークの発生が得られない。ま
た、A1なる点で溶接アークの発生時に何らかの
原因でアーク切れしてA0の点に移行した時、フ
イードバツク制御によりA3の点に移り、この結
果次のアーク発生時にはA2なる点となり、安定
な範囲を逸脱してしまう。
このため、第３図に示すように溶接電流を検出
していない時は切換素子７により設定値２、2′を
切換えてV0に相当する設定値2′を入力したり、定
常溶接時よりも高い出力電圧でアークを発生させ
る、いわゆる高電圧スタート時にはVsに相当す
る設定値2′を入力して対処していた。
していない時は切換素子７により設定値２、2′を
切換えてV0に相当する設定値2′を入力したり、定
常溶接時よりも高い出力電圧でアークを発生させ
る、いわゆる高電圧スタート時にはVsに相当す
る設定値2′を入力して対処していた。
しかし、このように溶接アークの状態毎に設定
値を切換えていたのでは、その切換回路が繁雑と
なり、かつ高価なものとなつてしまう。
値を切換えていたのでは、その切換回路が繁雑と
なり、かつ高価なものとなつてしまう。
また、このように溶接電流の検出の有無によつ
て設定値を切換えても、溶接開始時の溶接電流波
形は第４図ａに示すように不規則であるのが一般
である。従つて、この間の溶接出力を検出してフ
イードバツク制御していたのでは、かえつて溶接
出力を乱す恐れがある。
て設定値を切換えても、溶接開始時の溶接電流波
形は第４図ａに示すように不規則であるのが一般
である。従つて、この間の溶接出力を検出してフ
イードバツク制御していたのでは、かえつて溶接
出力を乱す恐れがある。
このため、従来の制御回路ではフイードバツク
制御の応答時定数を、例えば第４図のtsなる値よ
りも大に設定しており、この結果安定した溶接ア
ーク発生時にも同じ時定数となり、小刻みなフイ
ードバツク制御ができず、入力電源電圧の急変等
の外乱に対し十分対処できていなかつた。
制御の応答時定数を、例えば第４図のtsなる値よ
りも大に設定しており、この結果安定した溶接ア
ーク発生時にも同じ時定数となり、小刻みなフイ
ードバツク制御ができず、入力電源電圧の急変等
の外乱に対し十分対処できていなかつた。
本発明は若干の垂下度を有する溶接用電源装置
の出力特性と溶接アークの特性とに鑑み、設定値
と検出値とを比較演算して溶接出力を限りなく設
定値に近付けるよう命令信号を出力する出力フイ
ードバツク制御と、設定値を検出値に関係なくそ
のまま命令信号として出力するオープンループ制
御とを切換素子により切換えることにより選択可
能とし、精度および応答性の良いフイードバツク
制御と安定性の良い溶接アークとを同時に実現し
たものである。以下、本発明の一実施例を示す第
５図〜第８図の図面を用いて説明する。
の出力特性と溶接アークの特性とに鑑み、設定値
と検出値とを比較演算して溶接出力を限りなく設
定値に近付けるよう命令信号を出力する出力フイ
ードバツク制御と、設定値を検出値に関係なくそ
のまま命令信号として出力するオープンループ制
御とを切換素子により切換えることにより選択可
能とし、精度および応答性の良いフイードバツク
制御と安定性の良い溶接アークとを同時に実現し
たものである。以下、本発明の一実施例を示す第
５図〜第８図の図面を用いて説明する。
第５図に本発明の動作を確認する試験装置のブ
ロツク回路を示しており、第５図において１０は
溶接用電源装置の入力端子、１１は溶接用主変圧
器、１２は整流機能を備えた出力電圧制御素子、
１３は溶接特性調整用リアクトル部、１４は溶接
用電源装置の出力端子、１５は被溶接物、１６は
通電用チツプ、１７は溶接用ワイヤ、１８はワイ
ヤ送給用モータ、１９は溶接電流値検出用分流
器、２０は溶接出力調整用設定器、２１は溶接電
流、溶接電圧の検出値の入力回路部、２２はマイ
クロコンピユータ等による論理演算回路部、２３
は出力電圧制御素子１２の制御回路部、２４はワ
イヤ送給用モータ１８のモータ制御回路部、２５
はフイードバツク制御の有無を選択する切換素子
である。
ロツク回路を示しており、第５図において１０は
溶接用電源装置の入力端子、１１は溶接用主変圧
器、１２は整流機能を備えた出力電圧制御素子、
１３は溶接特性調整用リアクトル部、１４は溶接
用電源装置の出力端子、１５は被溶接物、１６は
通電用チツプ、１７は溶接用ワイヤ、１８はワイ
ヤ送給用モータ、１９は溶接電流値検出用分流
器、２０は溶接出力調整用設定器、２１は溶接電
流、溶接電圧の検出値の入力回路部、２２はマイ
クロコンピユータ等による論理演算回路部、２３
は出力電圧制御素子１２の制御回路部、２４はワ
イヤ送給用モータ１８のモータ制御回路部、２５
はフイードバツク制御の有無を選択する切換素子
である。
この第５図に示すブロツク回路において、溶接
用電源装置の出力電圧は溶接電流値を検出する分
流器１９による溶接電流値とともに入力回路部２
１に取り入れられる。これらの検出値は入力回路
部２１からマイクロコンピユータ等で構成される
論理演算回路部２２に入力される。
用電源装置の出力電圧は溶接電流値を検出する分
流器１９による溶接電流値とともに入力回路部２
１に取り入れられる。これらの検出値は入力回路
部２１からマイクロコンピユータ等で構成される
論理演算回路部２２に入力される。
一方、溶接作業者が設定する溶接電圧または溶
接電流の設定値は設定器２０により論理演算回路
部２２に入力される。この論理演算回路部２２は
マイクロコンピユータ等の採用によりあらかじめ
決められた手順に論理演算を実行する。すなわ
ち、フイードバツク制御の有無を選択する切換素
子２５が無側となつていれば、入力回路部２１か
らの検出値にかかわらず、設定器２０からの設定
値を命令信号として出力電圧制御素子１２の制御
回路部２３またはモータ制御回路部２４に送る。
また、切換素子２５がフイードバツク制御有側と
なつている時は、設定器２０からの設定値と入力
回路部２１からの検出値とを比較してフイードバ
ツク演算を行い、溶接出力が限りなく設定値に近
付くように補正して命令信号を制御回路部２３お
よびモータ制御回路部２４に転送する。
接電流の設定値は設定器２０により論理演算回路
部２２に入力される。この論理演算回路部２２は
マイクロコンピユータ等の採用によりあらかじめ
決められた手順に論理演算を実行する。すなわ
ち、フイードバツク制御の有無を選択する切換素
子２５が無側となつていれば、入力回路部２１か
らの検出値にかかわらず、設定器２０からの設定
値を命令信号として出力電圧制御素子１２の制御
回路部２３またはモータ制御回路部２４に送る。
また、切換素子２５がフイードバツク制御有側と
なつている時は、設定器２０からの設定値と入力
回路部２１からの検出値とを比較してフイードバ
ツク演算を行い、溶接出力が限りなく設定値に近
付くように補正して命令信号を制御回路部２３お
よびモータ制御回路部２４に転送する。
第５図の試験装置により基本動作が確認できた
ので第８図に示す実施例にて以下に説明する。第
８図において２６は演算回路であり、内部に比較
演算器２７と切換素子２８および溶接電流検出回
路部２９を含む。２６〜２９以外のブロツクにつ
いては第５図の同番号ブロツクと同じであるので
説明を省略する。溶接電流が流れていない時は溶
接電流検出回路２９の出力はOFFであり、この
信号により切換素子２８はｂ側に接続される。こ
の結果設定信号が命令信号として出力されるので
溶接出力に関係なくオープンループ制御となる。
溶接電流が有る時は溶接電流検出回路２９の出力
はONとなり、これにより切換素子２８はａ側に
接続され、比較演算器２７の出力が命令信号とし
て出力される。この時、比較演算器２７は設定信
号と検出値との比較をおこない検出値が設定信号
よりも小である時は設定信号と検出値との差に比
例して溶接出力を増加させる出力を出し、検出値
が設定信号よりも大である時は検出値と設定信号
との差に比例して溶接出力を減少させる出力を出
すのでフイードバツク制御が円滑におこなわれ
る。
ので第８図に示す実施例にて以下に説明する。第
８図において２６は演算回路であり、内部に比較
演算器２７と切換素子２８および溶接電流検出回
路部２９を含む。２６〜２９以外のブロツクにつ
いては第５図の同番号ブロツクと同じであるので
説明を省略する。溶接電流が流れていない時は溶
接電流検出回路２９の出力はOFFであり、この
信号により切換素子２８はｂ側に接続される。こ
の結果設定信号が命令信号として出力されるので
溶接出力に関係なくオープンループ制御となる。
溶接電流が有る時は溶接電流検出回路２９の出力
はONとなり、これにより切換素子２８はａ側に
接続され、比較演算器２７の出力が命令信号とし
て出力される。この時、比較演算器２７は設定信
号と検出値との比較をおこない検出値が設定信号
よりも小である時は設定信号と検出値との差に比
例して溶接出力を増加させる出力を出し、検出値
が設定信号よりも大である時は検出値と設定信号
との差に比例して溶接出力を減少させる出力を出
すのでフイードバツク制御が円滑におこなわれ
る。
以上の動作を実現するにあたり、演算回路２６
にマイクロコンピユータを使用した場合のプログ
ラムのフローチヤートを第６図に示す。すなわ
ち、溶接電流を検出していない時はフイードバツ
ク制御を行わず、溶接電流を検出している時はフ
イードバツク制御を行うため、応答性良く精度の
良い溶接制御を行うことができる。
にマイクロコンピユータを使用した場合のプログ
ラムのフローチヤートを第６図に示す。すなわ
ち、溶接電流を検出していない時はフイードバツ
ク制御を行わず、溶接電流を検出している時はフ
イードバツク制御を行うため、応答性良く精度の
良い溶接制御を行うことができる。
なお、演算回路２６にカウンタバツフアを設
け、溶接電流を検出してから一定時間経過後から
フイードバツク制御を行なうためのプログラムの
フローチヤートを第７図に示す。
け、溶接電流を検出してから一定時間経過後から
フイードバツク制御を行なうためのプログラムの
フローチヤートを第７図に示す。
以上のように本発明の溶接用電源装置によれ
ば、フイードバツク制御とオープンループ制御と
を切換える切換素子を設けたものであるため、溶
接電流を検出しない時はフイードバツク制御を行
わずオープンループ制御を行い、溶接電流を検出
している時はフイードバツク制御を行うことがで
き、また溶接電流を検出しない時および溶接電流
を検出してから一定時間内はオープンループ制御
を行い、溶接電流を検出してから一定時間後、す
なわち溶接アークが安定した時を推測してそれ以
後はフイードバツク制御を行うことができる。こ
れにより定常溶接アーク時以外に対し、代替の設
定値を用意して切換える必要はなくなり、回路の
繁雑さから解放され、また溶接開始時等の溶接ア
ークが安定しない間はオープンループ制御とし、
十分溶接アークが安定した後フイードバツク制御
とすることができ、またこれと同時にフイードバ
ツク制御の応答特定数を小さくできるので、精度
良く、しかも応答性良く溶接アークのフイードバ
ツク制御を行うことができる。しかも、このよう
なオープンループ制御、フイードバツク制御の自
動切換えも容易に行うことができるのである。
ば、フイードバツク制御とオープンループ制御と
を切換える切換素子を設けたものであるため、溶
接電流を検出しない時はフイードバツク制御を行
わずオープンループ制御を行い、溶接電流を検出
している時はフイードバツク制御を行うことがで
き、また溶接電流を検出しない時および溶接電流
を検出してから一定時間内はオープンループ制御
を行い、溶接電流を検出してから一定時間後、す
なわち溶接アークが安定した時を推測してそれ以
後はフイードバツク制御を行うことができる。こ
れにより定常溶接アーク時以外に対し、代替の設
定値を用意して切換える必要はなくなり、回路の
繁雑さから解放され、また溶接開始時等の溶接ア
ークが安定しない間はオープンループ制御とし、
十分溶接アークが安定した後フイードバツク制御
とすることができ、またこれと同時にフイードバ
ツク制御の応答特定数を小さくできるので、精度
良く、しかも応答性良く溶接アークのフイードバ
ツク制御を行うことができる。しかも、このよう
なオープンループ制御、フイードバツク制御の自
動切換えも容易に行うことができるのである。
第１図は従来の出力フイードバツク制御方式の
溶接用電源装置の要部の回路図、第２図は同溶接
用電源装置の出力特性と溶接アーク特性との関係
を示す図、第３図は他の従来の溶接用電源装置の
要部の回路図、第４図ａ，ｂは溶接アークスター
ト時の溶接電流と溶接電圧の波形例を示す信号波
形図、第５図は本発明の動作を確認すするための
試験装置のブロツク回路図、第６図は本発明の一
実施例を示す溶接用電源装置の要部のプログラム
のフローチヤート、第７図は同溶接用電源装置の
要部の他のプログラムのフローチヤート、第８図
は同溶接用電源装置のブロツク回路図である。 １９……分流器、２０……設定器、２１……入
力回路部、２２……論理演算回路部、２３……制
御回路部、２４……モータ制御回路部、２５……
切換素子。
溶接用電源装置の要部の回路図、第２図は同溶接
用電源装置の出力特性と溶接アーク特性との関係
を示す図、第３図は他の従来の溶接用電源装置の
要部の回路図、第４図ａ，ｂは溶接アークスター
ト時の溶接電流と溶接電圧の波形例を示す信号波
形図、第５図は本発明の動作を確認すするための
試験装置のブロツク回路図、第６図は本発明の一
実施例を示す溶接用電源装置の要部のプログラム
のフローチヤート、第７図は同溶接用電源装置の
要部の他のプログラムのフローチヤート、第８図
は同溶接用電源装置のブロツク回路図である。 １９……分流器、２０……設定器、２１……入
力回路部、２２……論理演算回路部、２３……制
御回路部、２４……モータ制御回路部、２５……
切換素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ あらかじめ設定された溶接電圧または溶接電
流の設定信号と、溶接出力である溶接電流値また
は溶接電圧値の検出値とが入力され、溶接電流ま
たは溶接電圧の命令信号を出力する演算回路を備
え、前記演算回路は、前記溶接電流値の検出値を
入力とし、溶接電流の有無に時間的に対応してオ
ン−オフ信号を出力する溶接電流検出回路部と、
前記設定信号と前記検出値とが入力され、検出値
が設定信号よりも小である時は設定信号と検出値
との差に比例して溶接出力を増加させる信号を出
力し、検出値が設定信号よりも大である時は検出
値と設定信号との差に比例して溶接出力を減少さ
せる信号を出力する比較演算器部と、前記設定信
号と比較演算器部の出力信号と前記溶接電流検出
回路部の出力信号とを入力とし、前記溶接電流検
出回路部の出力信号がオンの時は前記比較演算器
部の出力を前記命令信号として出力し、前記溶接
電流検出回路部の出力信号がオフの時は前記設定
信号を前記命令信号として出力する切換素子を備
えてなる溶接用電源装置。 ２ 溶接電流検出回路部は溶接電流の有無に時間
的に遅れをもつてオン−オフ信号を出力すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶接用
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14679881A JPS5847567A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 溶接用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14679881A JPS5847567A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 溶接用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847567A JPS5847567A (ja) | 1983-03-19 |
| JPH0156869B2 true JPH0156869B2 (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=15415765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14679881A Granted JPS5847567A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 溶接用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847567A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064766A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-13 | Daihen Corp | ア−ク溶接制御装置 |
| JPS60127078A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-06 | Daihen Corp | 溶接機制御装置 |
| JPH02144143U (ja) * | 1989-04-28 | 1990-12-06 | ||
| JP2700823B2 (ja) * | 1989-08-29 | 1998-01-21 | ファナック株式会社 | アーク溶接電流・電圧フィードバック制御方法 |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP14679881A patent/JPS5847567A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5847567A (ja) | 1983-03-19 |
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