JPH0394977A - Method and equipment for pulse arc welding - Google Patents

Method and equipment for pulse arc welding

Info

Publication number
JPH0394977A
JPH0394977A JP23391289A JP23391289A JPH0394977A JP H0394977 A JPH0394977 A JP H0394977A JP 23391289 A JP23391289 A JP 23391289A JP 23391289 A JP23391289 A JP 23391289A JP H0394977 A JPH0394977 A JP H0394977A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
arc
circuit
welding
arc 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.)
Granted
Application number
JP23391289A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2733624B2 (en
Inventor
Shozo Shimura
四村 昌三
Takeshi Taisaku
多井作 猛
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.)
Osaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Osaki Electric Co Ltd
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 Osaki Electric Co Ltd filed Critical Osaki Electric Co Ltd
Priority to JP23391289A priority Critical patent/JP2733624B2/en
Publication of JPH0394977A publication Critical patent/JPH0394977A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2733624B2 publication Critical patent/JP2733624B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform stable welding by immediately changing over to a pulse arc welding current at the time of usual pulse arc welding when an arc is generated. CONSTITUTION:When the arc is generated and welding is performed normally, the pulse arc current obtained by superimposing a pulse current of a crest value of a level 12 on a base current of a level 11 for every predetermined specified period T is applied to perform welding. In the process of welding, when a short circuit is generated, the applied current is once lowered up to a zero level and then, it is allowed to rise sharply up to a current level of a level 13 at a first rising part I and then, the applied current is increased at an inclination gentler than the first rising part I at a second rising part II. The moment the arc is generated, the changeover is then executed to an original pulse arc current waveform and afterward, pulse arc welding is again performed continuously.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、改良されたパルスアーク溶接方法及びこの方
法を用いたパルスアーク溶接装置に関する. [従来の技術コ この種のf81j!方法では、溶接ワイヤが溶融して母
材に移行する現象が臨界電流値を境に不連続に発生する
ことから、板厚の少ない母材に対しても良好な溶接を行
なえるようにするために、臨界電流以下のベース電流に
パルス電流を重畳させた溶接t4流を通電して溶接を行
なうのが通例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improved pulse arc welding method and a pulse arc welding apparatus using this method. [Conventional technology This kind of f81j! In this method, the phenomenon in which the welding wire melts and transfers to the base metal occurs discontinuously at the critical current value, so in order to be able to perform good welding even on base metals with small plate thickness, Usually, welding is carried out by applying a welding t4 current in which a pulse current is superimposed on a base current below the critical current.

第7図は、このようなパルスアーク溶接装置の構成をブ
ロック図をもって示したもので、 101は端子TIN
,TINに入力される交流電圧を降圧するトランス、 
102はトランス101で降圧された交流を整流する整
流回路、 103は駆動回路107からの制御信号に応
じて、整流回路102から端子TOUTを通じて負荷で
ある被溶接部(不図示)に供給する溶接電流を制御する
スイッチング回路、 104は溶接電流に応じた電流レ
ヘル信号を検出する電流検出回路、106はアークt流
設定回路105からの設定信号と、t流検出回路104
で検出ざれたt流レベル信号との誤差を求めて駆動回路
107に制御信号を出力するアーク電流誤差増幅回路で
あり、被溶接部に通電される溶接電流が、アーク電流設
定回路105で設定されたベース電流にパルス電流を重
畳させたパルスアーク電流基準波形と常に対応するよう
に帰還制御が施されて、安定した溶接を行なうようにさ
れている, しかしながら、このようなパルスアーク溶接装置では、
アーク電流設定回路105で通常の溶接状態で最適な電
流レベルが一義的に定められてしまうため、例えば、鉄
やステンレスなど;こ比べて導If率の高いアルミニウ
ムワイヤや鋼合金ワイヤなどを用いて溶接を行なう場合
に、溶接ワイヤに充分な熱を加えることができずアーク
スタートができないことが生じていた。
FIG. 7 shows a block diagram of the configuration of such a pulse arc welding device, and 101 is a terminal TIN.
, a transformer that steps down the AC voltage input to the TIN,
102 is a rectifier circuit that rectifies the AC voltage stepped down by the transformer 101; 103 is a welding current that is supplied from the rectifier circuit 102 to a welded part (not shown) as a load through a terminal TOUT in accordance with a control signal from the drive circuit 107; 104 is a current detection circuit that detects a current level signal corresponding to the welding current; 106 is a setting signal from arc t-current setting circuit 105 and t-current detection circuit 104;
This is an arc current error amplification circuit that calculates the error with the t current level signal detected by the t current level signal and outputs a control signal to the drive circuit 107. Feedback control is performed so that the waveform always corresponds to the pulsed arc current reference waveform, which is a pulsed current superimposed on the base current, in order to perform stable welding.However, in such pulsed arc welding equipment,
Since the arc current setting circuit 105 uniquely determines the optimal current level under normal welding conditions, it is difficult to use wires such as iron or stainless steel; When performing welding, it has been difficult to apply sufficient heat to the welding wire, making it impossible to start the arc.

また、溶接中に母キオの形状などによってアーク長が短
くなったり、あるいは溶接ワイヤと母材が短絡したよう
な場合には、溶接ワイヤの導電率の高さが起因して、再
度アークに移行するための熱発生が得られず、溶接不良
を生じていた。
In addition, if the arc length becomes short due to the shape of the base metal during welding, or if there is a short circuit between the welding wire and the base metal, the arc will shift again due to the high conductivity of the welding wire. It was not possible to generate enough heat to do this, resulting in poor welding.

[発明が解決しようとする課題] 上記事情に鑑みて提案される本発明は、アルミニウムな
との高導電率のワイヤを使用した場合において、アーク
スタート時や、母材との短絡などが発生してアークが停
止したときでも直ちにアーク状態に移行させて安定な溶
接を行なうことのできるパルスアーク溶接方法を提供す
ることを目的としている。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention, proposed in view of the above circumstances, solves the problem of arc starting or short circuit with the base material when using a wire with high conductivity such as aluminum. An object of the present invention is to provide a pulsed arc welding method that can immediately switch to an arc state and perform stable welding even when the arc is stopped.

また、同時に提案される本発明は、上記パルスアーク溶
接方法を用いることによって、安定した溶接を行なうこ
とのできるパルスアーク溶接装置を提供することを目的
としている。
Another object of the present invention, proposed at the same time, is to provide a pulse arc welding device that can perform stable welding by using the pulse arc welding method described above.

[課題を解決するための手段コ 上記目的を達成するために提案される請求項lに記載の
本発明は、所定のベース14流にパルス電流を重畳させ
たパルスアーク溶接電流を被溶接部に通電してパルスア
ーク溶接を行なう過程で短絡が発生したときには、ゼロ
レベルより急峻に立ち上がる第1の立上がり部と、この
第1の立上がり部における値が所定の基準値に達したと
ころで、第1の立上がり部より緩やかな傾斜で増大する
第2の立上がり部より構成された波形の電流を被溶接部
に通電し、アークが発生したときには直ちに通常のパル
スアークPa接時のパルスアーク溶接電流に切換えるよ
うにされている。
[Means for Solving the Problems] The present invention as set forth in claim 1 proposed to achieve the above object applies a pulsed arc welding current in which a pulsed current is superimposed on a predetermined base flow to a welded part. When a short circuit occurs in the process of pulse arc welding by applying current, there is a first rising part that rises steeply from the zero level, and when the value at this first rising part reaches a predetermined reference value, the first rising part rises sharply from the zero level. A waveform current consisting of a second rising part that increases with a gentler slope than the rising part is applied to the part to be welded, and when an arc occurs, the current is immediately switched to the normal pulsed arc welding current for pulsed arc Pa welding. is being used.

請求項2に記載の本発明は、上記第1の立上がり部の基
準レベルが、パルスアーク溶接電流の平均値レベルに設
定されている。
In the present invention as set forth in claim 2, the reference level of the first rising portion is set to the average value level of the pulsed arc welding current.

請求項3に記載の本発明は、アーク発生時と予め定めら
れた所定の時間継続して短絡が発生した場合とを判別し
て判別信号を出力するアーク/短絡判別手段と、アーク
発生時の溶接t流を規定するパルスアーク電流基準波形
を生成するパルスアーク電流制御部と、短絡発生時の通
電電流を規定する短絡電流基準波形を生成する短絡電流
制御部とを備え、アーク発生時には、上記パルスアーク
電流基準波形を出力する一方、短絡発生時には、上記短
絡TL流制御部の短絡電流基準波形に切換出力して、こ
れらの基準波形に基づいて通電制御を行なう構成とされ
ており、上記短絡電流制御部において生成される短絡電
流基準波形が、ゼロレベルより急峻に立ち上がる第1の
立上がり部と、この第1の立上がり部における値が所定
の基準値に達しkところで、第1の立上がり部より緩や
かな傾斜で増大する第2の立上がり部よりII成されて
いる。
The present invention according to claim 3 includes an arc/short circuit discriminating means for discriminating between an arc occurrence and a case where a short circuit continues for a predetermined period of time and outputs a discrimination signal; It is equipped with a pulsed arc current control section that generates a pulsed arc current reference waveform that defines the welding current, and a short-circuit current control section that generates a short-circuit current reference waveform that defines the energizing current when a short circuit occurs. While outputting a pulse arc current reference waveform, when a short circuit occurs, the output is switched to the short circuit current reference waveform of the short circuit TL flow control section, and energization control is performed based on these reference waveforms. The short-circuit current reference waveform generated in the current control section has a first rising portion that rises steeply from the zero level, and when the value at this first rising portion reaches a predetermined reference value, the short-circuit current reference waveform rises from the first rising portion. The second rising portion increases with a gentle slope.

請求項4に記載の本発明は、上記短絡’t流基準波形が
、コンデンサの充放電出力によって生成する構成とされ
ている。
According to a fourth aspect of the present invention, the short-circuit current reference waveform is generated by the charging/discharging output of a capacitor.

請求項5に記載の本発明は、上記短絡電冶基準波形が、
リニア回路の出力によって生成する構成とされている。
The present invention according to claim 5 is characterized in that the short-circuit electromechanical reference waveform is
The configuration is such that it is generated using the output of a linear circuit.

また、請求項6に記載の本発明は、上記短絡電流基準波
形の傾斜が、外部より任意に可変設定できる構成とされ
ている。
Further, in the present invention as set forth in claim 6, the slope of the short-circuit current reference waveform can be arbitrarily and variably set from the outside.

[作用] 請求項lに記載の本発明では、所定のベース電流にバル
ス′R流を重畳させたパルスアーク請接電流を通電して
パルスアーク溶接を行っている過程で、短絡が発生する
と、第1の立上がり部において通電電流を急勾配で上昇
させ、溶接ワイヤに急激に熱を加えてワイヤの溶融を促
進し、この第1の立上がり部における通電電流レベルが
所定の基準値に達したところで、第1の立上がり部より
緩やかな傾斜で増大する第2の立上がり部において、ス
パッタを防止させるとともに溶接ワイヤに充分な熱を与
えて容易にアークが発生するようにしている。そして、
アークが発生すると直ちに通常のパルスアーク溶接時の
パルスアーク溶接電流に切換えて、パルスアーク溶接に
移行させる。
[Function] In the present invention as set forth in claim 1, if a short circuit occurs during pulse arc welding by applying a pulse arc contracting current in which a pulse 'R flow is superimposed on a predetermined base current, At the first rising part, the applied current is increased steeply to rapidly apply heat to the welding wire to promote melting of the wire, and when the applied current level at this first rising part reaches a predetermined reference value, In the second rising portion, which increases at a gentler slope than the first rising portion, spatter is prevented and sufficient heat is applied to the welding wire to easily generate an arc. and,
Immediately after an arc occurs, the current is switched to the pulsed arc welding current used in normal pulsed arc welding, and the process shifts to pulsed arc welding.

請求項2に記載の本発明では、第1の立上がり部の基準
レベルがパルスアーク溶接電流の平均値レベルに設定さ
れているので、短絡発生時にゼロレベルから基準レベル
まで通電電流が急峻に上昇しても、ワイヤの溶融は促進
されるがスパッタの発生は防止される。
In the present invention as set forth in claim 2, the reference level of the first rising portion is set to the average value level of the pulsed arc welding current, so that when a short circuit occurs, the conducting current increases sharply from the zero level to the reference level. However, although wire melting is promoted, spatter generation is prevented.

請求項3に記載の本発明では、通常の溶接時には、アー
クの発生をアーク/短絡判別手段によって判別して、パ
ルスアーク電流制御部のパルスアーク電流基準波形に基
づいて、所定のベース電流にパルスt?Aを重畳させた
溶接電流を被溶接部に通電してパルスアーク溶接を行な
う。
In the present invention as set forth in claim 3, during normal welding, the occurrence of an arc is determined by the arc/short circuit determining means, and the pulse is set to a predetermined base current based on the pulsed arc current reference waveform of the pulsed arc current control section. T? Pulse arc welding is performed by applying a welding current superimposed with A to the part to be welded.

しかし、溶接のスタート時や溶接ワイヤと母材とが短絡
してアークの発生が停止したときには、アーク/短絡判
別手段で判別し、短絡電流制御部に切換えて、短絡電流
基準波形に基づいて上記請求項1または2に記載した通
%i t流を被溶接部に通電する。そして、アークが発
生するとアーク/短絡判別手段で判別して直ちにパルス
アーク電流制御部に切換え、パルスアーク電流基準波形
に基づいたパルスアーク溶接電流を通電してパルスアー
ク溶接を行う。
However, at the start of welding or when the welding wire and the base metal are short-circuited and the generation of arc stops, the arc/short-circuit discrimination means makes a determination, switches to the short-circuit current control section, and uses the short-circuit current reference waveform to The current according to claim 1 or 2 is applied to the part to be welded. When an arc occurs, it is determined by the arc/short circuit discriminating means, and the pulse arc current control section is immediately switched to apply a pulse arc welding current based on the pulse arc current reference waveform to perform pulse arc welding.

請求項4に記載の本発明では、短絡電流基準波形が、コ
ンデンサの充放電出力によって生成ざれる。
In the present invention as set forth in claim 4, the short-circuit current reference waveform is generated by the charging/discharging output of the capacitor.

請求項5に記載の本発明では、短絡電流基準波形が、リ
ニア回路の出力によって生成される。
In the present invention as set forth in claim 5, the short circuit current reference waveform is generated by the output of the linear circuit.

また、請求項6に記載の本発明では、短絡電流基準波形
の傾斜が、外部より任意に可変設定できるようにされて
いるので、溶接条件に応じた通電制御を行うことができ
る。
Further, in the present invention as set forth in claim 6, since the slope of the short-circuit current reference waveform can be arbitrarily variably set from the outside, it is possible to perform energization control according to welding conditions.

[実施例] 以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明す る。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明のパルスアーク溶接制御方法を説明す
るもので、アークが発生して溶接が正常に行なわれてい
るときには、レベル11のベースt流にレベルI2の波
高値のパルス電流を予め定められた所定の周朋T毎に重
畳させたパルスアーク溶接電流を通電して溶接を行なう
。この溶接過程で短絡が発生したときには(溶接のスタ
ート時を含む)、通’tt流を一旦ゼロレベルまで降下
させた後に、第1の立上がり部においてレベル■3のt
流レベルまで急峻に立ち上がらせ(第l図I部分参照)
、その後第2の立上がり部に入って(同図■部分参照)
、第1の立上がり部よりも緩やかな傾斜で通!電流を増
加させている。そして、アークが発生すると同時に元の
パルスアーク電流波形に切換え(同図■部分参照)、以
降は再びパルスアーク溶接を!!統して行なう. このようなパルスアーク溶接方法では、短絡が発生する
と同時に第1の立上がり部Iで溶接ワイヤに急激に熱を
加えてワイヤの溶融を促進させ、第2の立上がり部■で
は、スバッタの発生を防止しつつアークの発生を促すよ
うにされているので、直ちに大電流を通電してアークを
発生させる場合のようにスバッタが発生することが防止
され、短時間に安全にアークを発生させることが可能と
なる。
FIG. 1 explains the pulsed arc welding control method of the present invention. When an arc is generated and welding is performed normally, a pulsed current with a peak value of level I2 is applied to the base t flow of level 11. Welding is performed by applying superimposed pulsed arc welding currents at predetermined intervals T. When a short circuit occurs during this welding process (including at the start of welding), the tt flow is once lowered to zero level, and then the tt flow is level 3 at the first rising part.
Raise it steeply to the flow level (see section I in Figure 1)
, then enters the second rising part (see part ■ in the same figure)
, the slope is gentler than the first rising part! increasing the current. Then, as soon as the arc is generated, switch to the original pulsed arc current waveform (see part ■ in the same diagram), and then start pulsed arc welding again! ! Do it under control. In such a pulsed arc welding method, at the same time a short circuit occurs, heat is rapidly applied to the welding wire at the first rising portion I to promote melting of the wire, and at the second rising portion ■, the generation of spatter is prevented. This feature prevents the occurrence of splatter that would occur when a large current is immediately applied to generate an arc, making it possible to generate an arc safely in a short period of time. becomes.

次に、第2図は、本発明のパルスアーク溶接装置の構成
をブロック図をもって示したもので、図ζこおいて、A
はアーク/短絡判別手段、Bはパルスアークt流制御部
、Cは短絡1流制御部を示している。
Next, FIG. 2 shows a block diagram of the configuration of the pulse arc welding apparatus of the present invention.
Reference numeral denotes an arc/short-circuit discrimination means, B a pulse arc t-flow control section, and C a short-circuit 1-flow control section.

このパルスアーク溶接装置の出力電流制御は、交流1!
源を整流回路1及び平滑コンデンサ2て!1琉、平滑し
た直流電源の供給を受けて動作するインバータ回路3を
用いたパルス幅変調制m<以降はPWM制御と記載する
)によって行なわれ、インバータ回83の出力は、 ト
ランス4、整流回路5を介して溶接部Dに供給している
。この溶接部Dには、直流リアクタ6と分流器7が設け
てあり、直流リアクタ6の出力電圧はアーク/短絡判別
手段八のアーク/短絡判別回路8に加えられて、被溶接
部のアークの発生状態を監視しており、一方の分流器7
で検知された通電電流に応じた電流レベル信号は、パル
スアークK流制御部Bおよび短絡xi制御部Cへの帰還
信号となる。
The output current control of this pulse arc welding device is AC 1!
The source is rectifier circuit 1 and smoothing capacitor 2! 1. The output of the inverter circuit 83 is controlled by a pulse width modulation control (hereinafter referred to as PWM control) using an inverter circuit 3 that operates on the supply of smoothed DC power, and the output of the inverter circuit 83 is controlled by the transformer 4 and the rectifier circuit. 5 to the welding part D. This welding part D is provided with a DC reactor 6 and a shunt 7, and the output voltage of the DC reactor 6 is applied to the arc/short circuit discriminating circuit 8 of the arc/short circuit discriminating means 8 to detect the arc in the welded part. We are monitoring the occurrence status, and one of the flow dividers 7
A current level signal corresponding to the detected current is a feedback signal to the pulse arc K flow control section B and the short circuit xi control section C.

パルスアーク電流制御部Bは、パルスアーク電流波形設
定回路9b,  周波数設定回路9Cおよびパルスアー
ク電流誤差増幅回路9aを備えて成り、周波F1段定回
路9Cで設定された繰返し周波数を有するパルス波形を
パルスアーク電流波形設定回路9bに加えてベース電流
にパルス電流を重畳したパルスアーク電流基準波形を生
成し、この基準波形と分流器7からの電流レベル信号と
をパルスアーク電流誤差増幅回路9aに加えて、被溶接
部への通電t流が常にパルスアーク電琉基準波形に基づ
いた電流となるように帰還制御を行なっている。
The pulsed arc current control section B includes a pulsed arc current waveform setting circuit 9b, a frequency setting circuit 9C, and a pulsed arc current error amplification circuit 9a, and controls a pulsed waveform having a repetition frequency set by the frequency F1 stage constant circuit 9C. In addition to the pulsed arc current waveform setting circuit 9b, a pulsed arc current reference waveform is generated by superimposing the pulsed current on the base current, and this reference waveform and the current level signal from the shunt 7 are applied to the pulsed arc current error amplification circuit 9a. Feedback control is performed so that the current flowing to the part to be welded is always a current based on the pulse arc electric current reference waveform.

一方、短絡電流制御部Cは、短絡電流誤差増幅回路I 
O a+  短絡電流波形発生回路10bおよびd I
/d t変異点設定回路10cを備えて成り、d I/
d t変異点設定回路10cで設定された変異レベル信
号を短絡電流波形発生回路10bに加えて短絡′r4.
流基準波形を生成し、この基4波形と分流器7からの電
流レベル信号とを短絡t流誤差増幅器10aに加えて、
被溶接部への通電電流が常に短絡電流基準波形に基づい
た電流となるように帰還制御を行なっている。
On the other hand, the short-circuit current control section C includes the short-circuit current error amplification circuit I
O a+ Short circuit current waveform generation circuit 10b and d I
/dt mutation point setting circuit 10c, dI/
dtThe mutation level signal set by the mutation point setting circuit 10c is applied to the short circuit current waveform generating circuit 10b to generate a short circuit 'r4.
Generate a current reference waveform, add this base 4 waveform and the current level signal from the shunt 7 to the short-circuit current error amplifier 10a,
Feedback control is performed so that the current applied to the part to be welded is always based on the short-circuit current reference waveform.

尚、本実施例では、溶接電流設定器11によってバルス
7−ク電流波形設定回路9bのパルス電流の波高値を定
めるとともに、d I/d t変異点設定回路10cの
変異レベルを連動させている。
In this embodiment, the welding current setter 11 determines the peak value of the pulse current of the pulse current waveform setting circuit 9b, and also links the variation level of the dI/dt variation point setting circuit 10c. .

また、溶接電流設定器1lは同時にワイヤー送給制御回
路17に;q定信号を送ってワイヤー送給モータl6を
駆動する速度を規定している。
Further, the welding current setting device 1l simultaneously sends a q constant signal to the wire feed control circuit 17 to specify the speed at which the wire feed motor 16 is driven.

アーク/短絡判別手段八を構成するアーク/短絡判別回
路8では、リアクタ6を介して溶接部Dへ供給される溶
接電圧を取り出しており、溶接ワイヤ14が溶接母材1
5と短絡したときの電圧110と、溶接ワイヤ14が溶
接母材l5から離れてアークが発生しているときの電圧
値との違いによって、アーク発生時と予め定められた所
定の時間継続して短絡が発生した場合とに応じて判別信
号を出力している。
The arc/short circuit discriminating circuit 8 constituting the arc/short circuit discriminating means 8 extracts the welding voltage supplied to the welding part D via the reactor 6, and the welding wire 14
Depending on the difference between the voltage 110 when the welding wire 14 is short-circuited with the welding base metal 15 and the voltage value when the welding wire 14 is separated from the welding base metal 15 and an arc is generated, the voltage is maintained for a predetermined period of time after the arc is generated. A determination signal is output depending on whether a short circuit occurs or not.

インバータ回路3はPWM制御回路l2からの制御出力
により、 トランス4に通電する直流電流をスイッチン
グしており、PWM制御回n12は、短絡/アーク判別
回路8から出力される判別信号を受けて切換動作する電
流波形切換回路13によって、アーク発生時にはパルス
アークt流制御部Bのパルスアーク電流誤差増幅器9a
の制御信号を、また、短絡時には短絡電流制御部Cの短
絡電琉誤差増vA器10aの制御信号を選択的に入力し
ている。
The inverter circuit 3 switches the direct current flowing through the transformer 4 based on the control output from the PWM control circuit l2, and the PWM control circuit n12 performs switching operation in response to the discrimination signal output from the short circuit/arc discrimination circuit 8. When an arc occurs, the pulse arc current error amplifier 9a of the pulse arc current control section B is controlled by the current waveform switching circuit 13.
In addition, at the time of a short circuit, the control signal of the short circuit current control section C's short circuit error amplifier 10a is selectively inputted.

尚、上記第2図では、パルスアーク電魔制御部Bと短絡
電流制御部Cの各々に誤差増幅’a 9 a,10aを
設けて、これらから出力される制御信号を電流波形切換
回路13で切換えてPWM制御回路l2に出力する構成
としているが、このような構成に限らず、例えば、電流
波形切換回路13でパルスアーク電流波形設定回路9b
及び短絡電流波形設定回路10bからの基準波形を切換
え出力し、この切換えられた基準波形と分流器7からの
電流レベル信号とを誤差増幅回路で受けて制御信号をP
WM制御回路l2に出力する構成とすることも可能であ
る。
In the above-mentioned FIG. 2, error amplifiers 'a9a and 10a are provided in each of the pulse arc electric control unit B and the short-circuit current control unit C, and the control signals outputted from these are sent to the current waveform switching circuit 13. Although the configuration is such that the current waveform switching circuit 13 outputs the pulse arc current waveform setting circuit 9b, the configuration is not limited to this configuration.
and the reference waveform from the short-circuit current waveform setting circuit 10b are switched and output, and the switched reference waveform and the current level signal from the shunt 7 are received by an error amplifier circuit to generate a control signal P.
It is also possible to configure the output to the WM control circuit l2.

次に、第3図は、このような短絡%E ’tfA制御回
路部Cの具体的な回路例を示したもので、溶接t流設定
器1lにより設定された変異レベル信号はアンプAMP
Iを介してコンバレータCMPの非反転入力端子に人力
ざれる。コンバレータCMPの反転入力端子には、時定
数回路CRの充放電出力がアンプAMP2を介して入力
される。ここに、時定数回路CRは、2つの抵抗Rl,
R2にコンデンサC1とツエナーダイオードZDより成
る並列回路を接続した構成とされており、2つの抵抗の
1つR2は接点SW1により断接可能とざれている。ま
た、コンデンサC1には接点SW2と抵抗R3を設けて
あり、この接点SW2は、アークの発生時に閉成してコ
ンデンサC1に充電されたM.荷を放電させる(請求項
4に対応)。
Next, FIG. 3 shows a specific circuit example of such a short-circuit %E'tfA control circuit section C, in which the variation level signal set by the welding t-flow setting device 1l is connected to the amplifier AMP.
The human power is applied to the non-inverting input terminal of the converter CMP through I. The charging/discharging output of the time constant circuit CR is input to the inverting input terminal of the converter CMP via the amplifier AMP2. Here, the time constant circuit CR includes two resistors Rl,
A parallel circuit consisting of a capacitor C1 and a Zener diode ZD is connected to R2, and one of the two resistors, R2, can be connected and disconnected by a contact SW1. Further, the capacitor C1 is provided with a contact SW2 and a resistor R3, and this contact SW2 is closed when an arc occurs, and the M.sub.C.sub.1 is charged in the capacitor C1. discharge the load (corresponding to claim 4).

このような構成においては、アーク/短絡検出回路8が
短絡を検出して短絡判別信号を出力すると、接点SW2
が開成してコンデンサC1は充電を開始する。
In such a configuration, when the arc/short circuit detection circuit 8 detects a short circuit and outputs a short circuit determination signal, the contact SW2
is opened and capacitor C1 starts charging.

しかし、この時点では、コンデンサC1の端子電圧はm
接電流設定器I1で規定された変異点レベルに達してい
ないために、コンバレータCMPの出力はr H Jレ
ベルとなって接点SWIが閉成しているので、時定数回
路CRの時定数は小さく、コンデンサC1は急峻な立上
がり特性で充電ざれる(第4図(I)部分参照). そして、コンデンサC1の端子電圧が増大し、溶接電流
設定器IIによって規定された変異点レベルVtに達す
ると、今度はコンバレータCMPの出力はrLJレベル
となって接点SWIが間成するので、時定数回路CRの
時定数は大きくなり、コンデンサClは緩やかな立上が
り特性で充電される(第4図(II)部分参照). この結果、溶接ワイヤ14の先端にくびれが発生し、ア
ークが再生すると、接点SW2が閏成するのて、コンデ
ンサCIは瞬時に放電される(第4図(m)部分参照)
.そして、このコンデンサC1の端子電圧は増幅器AM
P 2を介して短絡電流誤差増幅回路10aに出力され
、分流器7から伝送される1!流レベル信号との誤差を
電流波形切換回路13を介してPWM制御回路12に出
力して、通電電流が常にコンデンサC1の端子電圧(短
絡電流基準波形)に応じた電流レベルになるように帰還
制御が行なわれる。
However, at this point, the terminal voltage of capacitor C1 is m
Since the variation point level specified by the contact current setting device I1 has not been reached, the output of the converter CMP is at the rHJ level and the contact SWI is closed, so the time constant of the time constant circuit CR is small. , capacitor C1 is charged with a steep rise characteristic (see part (I) in Figure 4). Then, when the terminal voltage of the capacitor C1 increases and reaches the variation point level Vt specified by the welding current setting device II, the output of the comparator CMP becomes the rLJ level and the contact SWI is formed, so that the time constant The time constant of circuit CR becomes large, and capacitor Cl is charged with a gradual rise characteristic (see part (II) of FIG. 4). As a result, a constriction occurs at the tip of the welding wire 14, and when the arc is regenerated, the contact SW2 is formed and the capacitor CI is instantly discharged (see part (m) in Fig. 4).
.. The terminal voltage of this capacitor C1 is the amplifier AM
1! is output to the short circuit current error amplification circuit 10a via P2 and transmitted from the shunt 7! The error with the current level signal is output to the PWM control circuit 12 via the current waveform switching circuit 13, and feedback control is performed so that the conducting current always has a current level corresponding to the terminal voltage of the capacitor C1 (short-circuit current reference waveform). will be carried out.

尚、第4図に破線で示すカーブは、アークが発生しなか
った場合の短絡電流基準波形を示しており、その最大(
lIIV PMAXは、時定数回路CRに設けたツエナ
ーダイオードZDのツエナー電圧VZDと、AMP2の
ゲインによって設定される. 第3a図、第3b図は、短絡電流波形発生回路10bの
他例を示すもので、いずれも時定数回路CRの抵抗R1
の値を変化させて短絡電流基準波形の傾斜を外部より任
意に設定できる構成としたものであり(請求項6に対応
)、同一部分については同一の符号を付して説明を省略
する。
The curve shown by the broken line in Figure 4 shows the short-circuit current reference waveform when no arc occurs, and its maximum (
lIIV PMAX is set by the Zener voltage VZD of the Zener diode ZD provided in the time constant circuit CR and the gain of AMP2. 3a and 3b show other examples of the short-circuit current waveform generating circuit 10b, and both show the resistor R1 of the time constant circuit CR.
The inclination of the short-circuit current reference waveform can be arbitrarily set from the outside by changing the value of (corresponding to claim 6), and the same parts are given the same reference numerals and explanations will be omitted.

次に、第4図に短絡電流波形発生回路Jobによって生
成される短絡電流基準波形を示し、第5図に対応した溶
接電流の波形を示す。これらの図中、 IP大,  I
P小は、溶接電流が大きい場合、小さい場合の波高値を
、 It大,  It小は溶接電流の変異点を各々示し
ており、 (1)は■、 (■)は■に各々対応する。
Next, FIG. 4 shows a short circuit current reference waveform generated by the short circuit current waveform generating circuit Job, and FIG. 5 shows a corresponding welding current waveform. In these figures, IP large, I
P small indicates the peak value when the welding current is large or small, It large and It small indicate the variation points of the welding current, respectively, (1) corresponds to ■, and (■) corresponds to ■, respectively.

本発明者らの実験によれば、このような制御を行なう場
合は、その一例をあげると第1の立上がり部のdl/d
t(第5図の■部分)は100〜20OA/ms.  
第2の立上がり部のd T/d t(第5図の■部分)
は26〜50A/msに設定して良好な結果を得た。ま
た、変異点itは短絡時間を短くし、且つアーク再生時
のスバッタ発生量を抑制するため、溶接電流の平均値程
度に設定することが望ましいく請求項2に対応).上記
の実施例では、コンデンサC1の充放電を利用した短絡
t流波形発生回路Jobを示したが、本発明においては
、リニア回路の出力特性を利用して基準波形を生成して
も良く、第6図にその構成例を示す(請求項5に対応)
According to experiments conducted by the present inventors, when performing such control, for example, the dl/d of the first rising portion
t (part ■ in Fig. 5) is 100 to 20 OA/ms.
d T/d t of the second rising part (■ part in Figure 5)
was set at 26 to 50 A/ms and good results were obtained. Furthermore, in order to shorten the short-circuit time and suppress the amount of spatter generated during arc regeneration, it is preferable that the variation point it is set to about the average value of the welding current (corresponding to claim 2). In the above embodiment, the short-circuit t-current waveform generation circuit Job was shown using the charging and discharging of the capacitor C1, but in the present invention, the reference waveform may be generated using the output characteristics of the linear circuit. Figure 6 shows an example of its configuration (corresponding to claim 5)
.

この実施例においても、変異点Itを規定するコンパレ
ータCMPの閾+l!Ivtは溶接電流の平均値程度に
対応させて設定され、フィードバックコンデンサCfに
接続される反転増幅器AMPの反転入力側に設けられた
付加抵抗R゜の断接を通じて、リニアアンプAMP/の
出力波形Voを変えている。フィードバックコンデンサ
Cfの両端に設けられた接点SW3は、アーク発生時に
は閉じられ、所定時間短絡が継続したときには開放され
る。コンバレータCMPの出力信号により接点SW4は
開閉され、 「H」レベル時には接点SW4が閉となり
、 「L」レベル時には接点SW4は開となる。
In this embodiment as well, the threshold +l! of the comparator CMP that defines the mutation point It! Ivt is set to approximately correspond to the average value of the welding current, and the output waveform Vo of the linear amplifier AMP/ is changing. Contacts SW3 provided at both ends of the feedback capacitor Cf are closed when an arc occurs, and are opened when the short circuit continues for a predetermined period of time. Contact SW4 is opened and closed by the output signal of converter CMP, and when it is at "H" level, contact SW4 is closed, and when it is at "L" level, contact SW4 is opened.

このような構成であれば、短絡が判別されたときにはコ
ンバレータCMPの出力はrHJレヘルであるので接点
SW4が閉じられ、同時に短絡判別時においては接点S
W3が間かれる。この結果、コンデンサCfは2つの抵
抗R,R’からなる並列回路を介して設定される増幅器
AMPの出力により充電され、その充電電流は反転増幅
器AMPに流れ込む。かくして、リニアアンプAMPj
!の出力が変異点レベルVtに達すると、コンバレータ
CMPは「L」レベル出力となるので、接点SW4が開
かれてコンデンサCの充電速度が遅くなる。そして、溶
接ワイヤ14と母材15との間にアークが発生すると、
接点SW3は閉じられてリニアアンブA.MP1の出力
波形は瞬時にゼロとなる. [発明の効果] 本発明のパルスアーク溶接方法によれば、短絡発生時に
通電する電流の第1の立上がり部によって溶接ワイヤを
急激に加熱して?iI融を促進させ、第2の立上がり部
の緩やかな電流上昇によってスバッタの発生を防止する
とともにアークの発生を促すので、短時間に安全にアー
ク移行させることが可能となり、安定した溶接を行なう
ことができる. 請求項2に記載の本発明によれば、第lの立上がり部の
基準レベルをパルスアーク溶接電流の平均値レベルに設
定することによって、短時間に安全にアーク移行させる
ことが可能となる。
With this configuration, when a short circuit is determined, the output of the converter CMP is rHJ level, so the contact SW4 is closed, and at the same time, when a short circuit is determined, the contact SW4 is closed.
W3 will be held. As a result, the capacitor Cf is charged by the output of the amplifier AMP set through a parallel circuit consisting of two resistors R and R', and the charging current flows into the inverting amplifier AMP. Thus, the linear amplifier AMPj
! When the output reaches the variation point level Vt, the converter CMP outputs an "L" level, so the contact SW4 is opened and the charging speed of the capacitor C is slowed down. Then, when an arc occurs between the welding wire 14 and the base metal 15,
Contact SW3 is closed and linear amplifier A. The output waveform of MP1 instantly becomes zero. [Effects of the Invention] According to the pulse arc welding method of the present invention, the welding wire is rapidly heated by the first rising portion of the current applied when a short circuit occurs. iI promotes melting and prevents the occurrence of spatter due to the gradual increase in current at the second rising part, and also promotes the generation of arc, making it possible to safely transfer the arc in a short time and perform stable welding. Can be done. According to the second aspect of the present invention, by setting the reference level of the first rising portion to the average value level of the pulsed arc welding current, it is possible to safely shift the arc in a short time.

また、本発明パルスアーク溶接装置によれば、上記本発
明の方法を使用することにより、安定した溶接を行なう
ことができる. 請求項4、5、に記載の本発明によれば、簡単な構成に
よって本発明のパルスアーク溶接装置を効果的に実施す
ることが可能となる。
Further, according to the pulse arc welding apparatus of the present invention, stable welding can be performed by using the method of the present invention described above. According to the present invention as described in claims 4 and 5, it becomes possible to effectively implement the pulse arc welding apparatus of the present invention with a simple configuration.

更に、請求項6に記載の本発明によれば、簡単な構成に
よって短絡発生時の通電電流波形を容易に変化させるこ
とができるので、溶接条件に即した設定を行なうことの
できるパルスアーク溶接装置を提供できる。
Furthermore, according to the present invention as set forth in claim 6, it is possible to easily change the current waveform when a short circuit occurs with a simple configuration, so that the pulse arc welding device can be set in accordance with the welding conditions. can be provided.

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

第1図は本発明の溶接方法を示した通電電流波形をもっ
て示した説明図、第2図は本発明の溶接装置の構成を示
したブロック図、第3図はその短絡電流制御部の短絡t
流波形発生回路の詳細な回路図、第3a図及び第3b図
はその別の実施例の回路図、第4図は短絡電琉基準波形
図、第5図はその対応した溶接電流波形図、第6図は短
絡電流制御部の短絡電流波形発生回路をリニア回路を用
いて構成した場合の回路図、第7図は従来のパルスアー
ク溶接装置の構成図である。 [符号の説明コ ・・・第1の立上がり部 ■・・・第2の立上がり部 A・・・アーク/短絡判別手段 B・・・パルスアーク電流制御部 C・・・短絡電流制御部 CI,Cf・・・コンデンサ
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the welding method of the present invention with current waveforms, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of the welding device of the present invention, and Fig. 3 is a short circuit t of the short circuit current control section.
A detailed circuit diagram of the current waveform generation circuit, Figures 3a and 3b are circuit diagrams of another embodiment thereof, Figure 4 is a short circuit electric current reference waveform diagram, Figure 5 is a corresponding welding current waveform diagram, FIG. 6 is a circuit diagram of a short-circuit current waveform generating circuit of a short-circuit current control section configured using a linear circuit, and FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional pulse arc welding device. [Description of symbols: First rising portion ■ Second rising portion A: Arc/short circuit determining means B: Pulse arc current controller C: Short circuit current controller CI, Cf...capacitor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定のベース電流にパルス電流を重畳させたパル
スアーク溶接電流を被溶接部に通電して溶接を行ないな
がら、短絡発生時には、予め定められた波形の電流を被
溶接部に通電することによってアークの発生を促進させ
るようにしたパルスアーク溶接方法であって、 短絡発生時には、ゼロレベルより急峻に立ち上がる第1
の立上がり部と、この第1の立上がり部における値が所
定の基準レベルに達したところで、第1の立上がり部よ
り緩やかな傾斜で増大する第2の立上がり部より構成さ
れた波形の電流を被溶接部に通電し、アークが発生した
ときには直ちに通常のパルスアーク溶接時のパルスアー
ク溶接電流に切換えるようにしたことを特徴とするパル
スアーク溶接方法。
(1) While performing welding by applying a pulsed arc welding current, which is a predetermined base current superimposed with a pulse current, to the welded part, when a short circuit occurs, a current with a predetermined waveform is applied to the welded part. This is a pulsed arc welding method that promotes arc generation by
When the value at this first rising portion reaches a predetermined reference level, a current with a waveform consisting of a rising portion and a second rising portion increasing at a gentler slope than the first rising portion is applied to the welded material. A pulsed arc welding method characterized in that when an arc is generated, the current is immediately switched to the pulsed arc welding current used in normal pulsed arc welding.
(2)上記第1の立上がり部における基準レベルが、上
記パルスアーク溶接電流の平均値レベルに設定されたこ
とを特徴とする請求項1に記載のパルスアーク溶接方法
(2) The pulsed arc welding method according to claim 1, wherein the reference level at the first rising portion is set to an average value level of the pulsed arc welding current.
(3)アーク発生時と予め定められた所定の時間継続し
て短絡が発生した場合とを判別して判別信号を出力する
アーク/短絡判別手段と、 アーク発生時の溶接電流を規定するためのパルスアーク
電流基準波形を生成するパルスアーク電流制御部と、 短絡発生時の通電電流を規定するための短絡電流基準波
形を生成する短絡電流制御部とを備え、アーク発生時に
は、上記パルスアーク電流基準波形を出力する一方、短
絡発生時には、上記短絡電流制御部の短絡電流基準波形
に切換え出力して、これらの基準波形に基づいて通電制
御を行なうようにしたパルスアーク溶接装置であって、 上記短絡電流制御部において生成される短絡電流基準波
形が、短絡時点においてゼロレベルより急峻に立ち上が
る第1の立上がり部と、この第1の立上がり部における
値が所定の基準値に達したところで、第1の立上がり部
より緩やかな傾斜で増大する第2の立上がり部より構成
された形状にしていることを特徴とするパルスアーク溶
接装置。
(3) Arc/short circuit discrimination means for discriminating between the occurrence of an arc and the occurrence of a short circuit that continues for a predetermined period of time and outputting a discrimination signal; A pulse arc current control section that generates a pulse arc current reference waveform, and a short circuit current control section that generates a short circuit current reference waveform for specifying the conduction current when a short circuit occurs, and when an arc occurs, the pulse arc current reference is The pulse arc welding device outputs a waveform, and when a short circuit occurs, switches the output to a short circuit current reference waveform of the short circuit current control section and performs energization control based on these reference waveforms, the pulse arc welding device comprising: The short-circuit current reference waveform generated in the current control section has a first rising part that rises steeply from the zero level at the time of the short circuit, and when the value at this first rising part reaches a predetermined reference value, the first rising part A pulse arc welding device characterized by having a shape including a second rising portion that increases at a gentler slope than the rising portion.
(4)上記短絡電流基準波形が、コンデンサの充放電出
力によって生成されるものであることを特徴とする請求
項3に記載のパルスアーク溶接装置。
(4) The pulse arc welding apparatus according to claim 3, wherein the short-circuit current reference waveform is generated by a charging/discharging output of a capacitor.
(5)上記短絡電流基準波形が、リニア回路の出力によ
って生成されるものであることを特徴とする請求項3に
記載のパルスアーク溶接装置。
(5) The pulse arc welding apparatus according to claim 3, wherein the short-circuit current reference waveform is generated by an output of a linear circuit.
(6)上記短絡電流基準波形の傾斜が、外部より任意に
可変設定できるようにされたことを特徴とする請求項3
に記載のパルスアーク溶接装置。
(6) Claim 3 characterized in that the slope of the short-circuit current reference waveform can be arbitrarily and variably set from the outside.
The pulse arc welding device described in .
JP23391289A 1989-09-08 1989-09-08 Pulse arc welding method and pulse arc welding apparatus using this method Expired - Fee Related JP2733624B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23391289A JP2733624B2 (en) 1989-09-08 1989-09-08 Pulse arc welding method and pulse arc welding apparatus using this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23391289A JP2733624B2 (en) 1989-09-08 1989-09-08 Pulse arc welding method and pulse arc welding apparatus using this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0394977A true JPH0394977A (en) 1991-04-19
JP2733624B2 JP2733624B2 (en) 1998-03-30

Family

ID=16962538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23391289A Expired - Fee Related JP2733624B2 (en) 1989-09-08 1989-09-08 Pulse arc welding method and pulse arc welding apparatus using this method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2733624B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7591057B2 (en) 2005-04-12 2009-09-22 General Electric Company Method of repairing spline and seal teeth of a mated component
US7687151B2 (en) 2005-04-12 2010-03-30 General Electric Company Overlay for repairing spline and seal teeth of a mated component
WO2011013305A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 パナソニック株式会社 Arc welding method and arc welding device
US7919728B2 (en) * 2005-03-11 2011-04-05 Daihen Corporation Welding current controlling method in arc welding process using consumable electrode upon detection of constriction
JP2012232312A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Daihen Corp Welding current control method during short circuit period
JP2014138948A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Daihen Corp Arc-welding power supply and output voltage monitor method for arc-welding power supply

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7919728B2 (en) * 2005-03-11 2011-04-05 Daihen Corporation Welding current controlling method in arc welding process using consumable electrode upon detection of constriction
US7591057B2 (en) 2005-04-12 2009-09-22 General Electric Company Method of repairing spline and seal teeth of a mated component
US7687151B2 (en) 2005-04-12 2010-03-30 General Electric Company Overlay for repairing spline and seal teeth of a mated component
WO2011013305A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 パナソニック株式会社 Arc welding method and arc welding device
US8809736B2 (en) 2009-07-29 2014-08-19 Panasonic Corporation Arc welding method and arc welding apparatus
JP2012232312A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Daihen Corp Welding current control method during short circuit period
JP2014138948A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Daihen Corp Arc-welding power supply and output voltage monitor method for arc-welding power supply

Also Published As

Publication number Publication date
JP2733624B2 (en) 1998-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100607980B1 (en) Short circuit arc welder and method of controlling same
KR100493125B1 (en) Short circuit arc welder and method of controlling same
US20090230098A1 (en) Method for detecting current transfer in a plasma arc
JPH0694078B2 (en) Resistance welder
US6552293B2 (en) Metallic members joining method and reflow soldering method
JPH0394977A (en) Method and equipment for pulse arc welding
US6423950B2 (en) Reflow soldering apparatus
JP3696907B2 (en) Power supply for welding
CN107206527B (en) Welding type power supply device for TIG start
JP4233690B2 (en) AC arc welding power supply control method and power supply apparatus
JPS5829575A (en) Electric power source device for welding
JPH1085947A (en) Method and device for controlling resistance welding
JP2515273B2 (en) Short-circuit transfer arc welding method and apparatus
JP2987551B2 (en) DC TIG arc welding machine
JPS6064763A (en) Method for controlling output of welding power source accompanying short circut transfer
JPH0471629B2 (en)
JP2640314B2 (en) DC TIG arc welding machine
WO2010023709A1 (en) Welding machine power supply apparatus and welding machine
JPH065027Y2 (en) Inverter resistance welding machine power supply
JP2512428B2 (en) DC arc welding machine
JPS61235079A (en) Output control device for welding power source
JP2593542B2 (en) DC resistance welding method and apparatus
JP2001259837A (en) Method and device for high-frequency pulse welding
JPS6138769Y2 (en)
JPH0747208B2 (en) Consumable electrode type arc welder

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees