JPH064191B2 - 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 - Google Patents
消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法Info
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- JPH064191B2 JPH064191B2 JP13568089A JP13568089A JPH064191B2 JP H064191 B2 JPH064191 B2 JP H064191B2 JP 13568089 A JP13568089 A JP 13568089A JP 13568089 A JP13568089 A JP 13568089A JP H064191 B2 JPH064191 B2 JP H064191B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、消耗電極と溶接母材との間で、短絡とアーク
とが交互に発生するように、消耗電極式アーク溶接用電
極の出力を制御する消耗電極式アーク溶接用電源の出力
制御方法に関する。
とが交互に発生するように、消耗電極式アーク溶接用電
極の出力を制御する消耗電極式アーク溶接用電源の出力
制御方法に関する。
〔従来の技術〕 従来、いわゆる短絡移行型の消耗電極式アーク溶接用電
源は例えば第３図に示すように構成されている。
源は例えば第３図に示すように構成されている。
同図において、(1)は３相交流電源の出力を整流する整
流回路及び該整流回路の出力直流をスイッチングにより
交流に変換するスイッチング素子からなるインバータ主
回路により構成されたPWMインバータ、(2)は１次コイル
(2a)の両端がPWMインバータ(1)の両出力端子に接続され
た出力トランス、(3a),(3b)はアノードがトランス(2)の
２次コイル(2b)の両端に接続された２個の整流ダイオー
ド、(4)は平滑リアクトル(5)を介して両ダイオード(3
a),(3b)のカソードに接続された溶接トーチ、(6)は送給
装置(7)によりトーチ(4)に送給されトーチ(4)を介して
給電される消耗電極ワイヤ、(8)は溶接母材であり、２
次コイル(2b)の中間タップ(t)に接続されている。
流回路及び該整流回路の出力直流をスイッチングにより
交流に変換するスイッチング素子からなるインバータ主
回路により構成されたPWMインバータ、(2)は１次コイル
(2a)の両端がPWMインバータ(1)の両出力端子に接続され
た出力トランス、(3a),(3b)はアノードがトランス(2)の
２次コイル(2b)の両端に接続された２個の整流ダイオー
ド、(4)は平滑リアクトル(5)を介して両ダイオード(3
a),(3b)のカソードに接続された溶接トーチ、(6)は送給
装置(7)によりトーチ(4)に送給されトーチ(4)を介して
給電される消耗電極ワイヤ、(8)は溶接母材であり、２
次コイル(2b)の中間タップ(t)に接続されている。
このとき、トーチ(4)にはシールドガスが供給され、ワ
イヤ(6)，母材(8)間に発生するアークがシールドされる
ようになつている。
イヤ(6)，母材(8)間に発生するアークがシールドされる
ようになつている。
(9)はトーチ(4)，母材(8)間に設けられた電圧検出トラ
ンス、(10)は母材(8)と中間タップ(t)との通電路に設け
られた変流器、(11)は検出トランス(9)の出力信号から
溶接電圧を検出して電圧検出信号を出力する電圧検出
部、(12)は変流器(10)の出力信号から溶接電流を検出し
て電流検出信号を出力する電流検出部、(13)は電圧及び
電流の設定信号を出力する設定部、(14)は波形発生部で
あり、電圧，電流検出信号及び設定信号が入力され、内
蔵の時定数回路による時間と、設定信号による電圧，電
流の設定値とから定まる溶接電圧の基準波形及び溶接電
流の基準波形に検出信号による溶接電圧，溶接電流が一
致するように、PWMインバータ(1)のインバータ主回路に
PWM制御パルスを出力する。
ンス、(10)は母材(8)と中間タップ(t)との通電路に設け
られた変流器、(11)は検出トランス(9)の出力信号から
溶接電圧を検出して電圧検出信号を出力する電圧検出
部、(12)は変流器(10)の出力信号から溶接電流を検出し
て電流検出信号を出力する電流検出部、(13)は電圧及び
電流の設定信号を出力する設定部、(14)は波形発生部で
あり、電圧，電流検出信号及び設定信号が入力され、内
蔵の時定数回路による時間と、設定信号による電圧，電
流の設定値とから定まる溶接電圧の基準波形及び溶接電
流の基準波形に検出信号による溶接電圧，溶接電流が一
致するように、PWMインバータ(1)のインバータ主回路に
PWM制御パルスを出力する。
このとき、溶接電流，溶接電圧の基準波形は、電圧，電
流の設定値と波形発生部(14)に内蔵の時定数回路による
短絡時間，アーク時間とによつて一義的に定まる。
流の設定値と波形発生部(14)に内蔵の時定数回路による
短絡時間，アーク時間とによつて一義的に定まる。
ところが、例えば使用するワイヤの成分によつてある程
度アーク時間が決定される性質があるため、アーク時間
及び短絡時間を定める時定数を可変にし、或いは電圧に
リンクして連続可変し、溶接電流及び溶接電圧の基準波
形に柔軟性を持たせている。
度アーク時間が決定される性質があるため、アーク時間
及び短絡時間を定める時定数を可変にし、或いは電圧に
リンクして連続可変し、溶接電流及び溶接電圧の基準波
形に柔軟性を持たせている。
前記した以外に、ワイヤの径などの他の溶接条件によつ
てもアーク時間や短絡時間は左右されるため、従来のよ
うにハードウェアによる柔軟性だけでは、種々のワイヤ
の成分や径など、溶接条件が異なる場合に、これらに対
応することができず、基準波形が最適でないときには、
実際の溶接電流，溶接電圧の波形が不規則に大きくばら
つき、このばらつきが原因でビード不良や溶接強度不良
などが発生するという問題点がある。
てもアーク時間や短絡時間は左右されるため、従来のよ
うにハードウェアによる柔軟性だけでは、種々のワイヤ
の成分や径など、溶接条件が異なる場合に、これらに対
応することができず、基準波形が最適でないときには、
実際の溶接電流，溶接電圧の波形が不規則に大きくばら
つき、このばらつきが原因でビード不良や溶接強度不良
などが発生するという問題点がある。
本発明は、前記の点に留意してなされ、溶接電流及び溶
接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内になるように
溶接電流，溶接電圧の基準波形の波形データを補正し、
最適な基準波形に基いて溶接電流，溶接電圧を制御でき
るようにすることを目的とする。
接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内になるように
溶接電流，溶接電圧の基準波形の波形データを補正し、
最適な基準波形に基いて溶接電流，溶接電圧を制御でき
るようにすることを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の消耗電極式アーク
溶接用電源の出力制御方法では、 ワイヤの成分，径，母材材料，溶接速度などに基く溶接
条件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データを記憶
手段に記憶し、 選択された溶接条件の前記波形データを前記記憶手段か
ら読み出し、 読み出した前記波形データから溶接電流及び溶接電圧の
基準波形をそれぞれ作成し、 アークスタート後、作成した前記両基準波形に従つて前
記溶接電流及び溶接電圧の制御を行い、 その後の前記溶接電流及び溶接電圧の検出波形のばらつ
きから該ばらつき状態を演算手段により算出し、 前記ばらつき状態が所定範囲内であれば溶接に移行し、 前記ばらつき状態が前記所定範囲をこえるときに前記ば
らつき状態が前記所定範囲内になるように，前記演算手
段により前記両基準波形を補正する ことを特徴としている。
溶接用電源の出力制御方法では、 ワイヤの成分，径，母材材料，溶接速度などに基く溶接
条件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データを記憶
手段に記憶し、 選択された溶接条件の前記波形データを前記記憶手段か
ら読み出し、 読み出した前記波形データから溶接電流及び溶接電圧の
基準波形をそれぞれ作成し、 アークスタート後、作成した前記両基準波形に従つて前
記溶接電流及び溶接電圧の制御を行い、 その後の前記溶接電流及び溶接電圧の検出波形のばらつ
きから該ばらつき状態を演算手段により算出し、 前記ばらつき状態が所定範囲内であれば溶接に移行し、 前記ばらつき状態が前記所定範囲をこえるときに前記ば
らつき状態が前記所定範囲内になるように，前記演算手
段により前記両基準波形を補正する ことを特徴としている。
以上のような構成において、適当に選択された溶接条件
の波形データによる基準波形に従い、アークスタート後
の溶接電流及び電圧が制御され、演算手段により溶接電
流，電圧の波形のばらつきから該ばらつき状態が算出さ
れ、このばらつき状態が所定範囲内になるように演算手
段により基準波形が補正されるため、安定したアークが
維持され、良好な溶接が行われ、いかなるワイヤを用い
て、どのような溶接条件を設定しても、安定したアーク
が維持され、ワークの変動を含む外部条件の変化に対し
ても的確な対応が可能になる。
の波形データによる基準波形に従い、アークスタート後
の溶接電流及び電圧が制御され、演算手段により溶接電
流，電圧の波形のばらつきから該ばらつき状態が算出さ
れ、このばらつき状態が所定範囲内になるように演算手
段により基準波形が補正されるため、安定したアークが
維持され、良好な溶接が行われ、いかなるワイヤを用い
て、どのような溶接条件を設定しても、安定したアーク
が維持され、ワークの変動を含む外部条件の変化に対し
ても的確な対応が可能になる。
実施例について、第１図を参照して説明する。
同図において、第２図と同一記号は同一若しくは相当す
るものを示し、第２図と異なる点は、記憶手段としての
ROM，RAMからなるメモリ部と、演算手段としてのCPUと
を備えたマイクロコンピュータ（以下マイコンという）
(15)を設け、このマイコン(15)の出力データに基き、溶
接電流及び溶接電圧の基準波形を作成して発生する波形
発生部(16)を設けた点である。
るものを示し、第２図と異なる点は、記憶手段としての
ROM，RAMからなるメモリ部と、演算手段としてのCPUと
を備えたマイクロコンピュータ（以下マイコンという）
(15)を設け、このマイコン(15)の出力データに基き、溶
接電流及び溶接電圧の基準波形を作成して発生する波形
発生部(16)を設けた点である。
そして、マイコン(15)のメモリ部には、ワイヤの成分，
径，母材材料，溶接速度，電流，電圧などに基く溶接条
件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データが予め記
憶されており、所望の条件に近い溶接条件を選択するこ
とによつて、CPUにより、選択された溶接条件の前記波
形データがメモリ部から読み出されて波形発生部(16)に
入力され、波形発生部(16)により、入力された前記波形
データから溶接電流及び溶接電圧の基準波形がそれぞれ
作成されたのち、アークスタートされる。
径，母材材料，溶接速度，電流，電圧などに基く溶接条
件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データが予め記
憶されており、所望の条件に近い溶接条件を選択するこ
とによつて、CPUにより、選択された溶接条件の前記波
形データがメモリ部から読み出されて波形発生部(16)に
入力され、波形発生部(16)により、入力された前記波形
データから溶接電流及び溶接電圧の基準波形がそれぞれ
作成されたのち、アークスタートされる。
つぎに、アークスタート後、電圧，電流検出部(11)，(1
2)及び波形発生部(16)のフィードバック制御系により、
発生部(16)で作成された基準波形に従つて前記溶接電流
及び溶接電圧の制御が行われ、電流，電圧検出部(12)，
(11)の出力に基き、その後の溶接電流及び溶接電圧の検
出波形のばらつきから該ばらつき状態がマイコン(15)の
CPUにより算出され、算出されたばらつき状態が所定の
範囲内であるかどうかがCPUにより判定され、所定範囲
内であれば、その基準波形のまま溶接が行われる。
2)及び波形発生部(16)のフィードバック制御系により、
発生部(16)で作成された基準波形に従つて前記溶接電流
及び溶接電圧の制御が行われ、電流，電圧検出部(12)，
(11)の出力に基き、その後の溶接電流及び溶接電圧の検
出波形のばらつきから該ばらつき状態がマイコン(15)の
CPUにより算出され、算出されたばらつき状態が所定の
範囲内であるかどうかがCPUにより判定され、所定範囲
内であれば、その基準波形のまま溶接が行われる。
一方、算出されたばらつき状態が所定範囲をこえるとき
には、基準波形を補正する種々のパラメータのうち、例
えば短絡時間，アーク時間が制御され、波形発生部(16)
における両基準波形が最適な波形に補正され、溶接電流
及び溶接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内に抑え
られ、安定したアークが維持され、良好な溶接が行われ
る。
には、基準波形を補正する種々のパラメータのうち、例
えば短絡時間，アーク時間が制御され、波形発生部(16)
における両基準波形が最適な波形に補正され、溶接電流
及び溶接電圧の波形のばらつき状態が所定範囲内に抑え
られ、安定したアークが維持され、良好な溶接が行われ
る。
ところで、ある溶接条件を選択したときに、アークスタ
ート後の溶接電圧波形及び溶接電流波形は例えば第２図
(a)，(b)に示すようになり、選択した条件の波形データ
が最適でないときには、これら電圧，電流波形が大きく
ばらつき、短絡時間Ts，アーク時間Taのばらつき状態が
極めて大きくなり、安定したアーク状態が維持できな
い。
ート後の溶接電圧波形及び溶接電流波形は例えば第２図
(a)，(b)に示すようになり、選択した条件の波形データ
が最適でないときには、これら電圧，電流波形が大きく
ばらつき、短絡時間Ts，アーク時間Taのばらつき状態が
極めて大きくなり、安定したアーク状態が維持できな
い。
このとき、検出電圧が第２図(a)中の１点鎖線で示すし
きい値より低いときを短絡時間，高いときをアーク時間
として判定している。
きい値より低いときを短絡時間，高いときをアーク時間
として判定している。
そして、第２図(a)，(b)を示すように、溶接電圧波形及
び溶接電流波形のばらつき状態が大きいときには、前記
したようにしてマイコン(15)により基準波形が最適な波
形に補正され、溶接電圧波形及び溶接電流波形のばらつ
き状態が所定範囲内に抑えられる。
び溶接電流波形のばらつき状態が大きいときには、前記
したようにしてマイコン(15)により基準波形が最適な波
形に補正され、溶接電圧波形及び溶接電流波形のばらつ
き状態が所定範囲内に抑えられる。
ここで、基準波形を最適補正するパラメータは前記した
短絡時間，アーク時間に限らず、短絡電流，電圧制御幅
など種々あるが、溶接電圧，電流波形のばらつきの状態
に応じて適宜パラメータを選定し、或いはこれらのパラ
メータを複合的に組み合わせて制御するようにしてもよ
い。
短絡時間，アーク時間に限らず、短絡電流，電圧制御幅
など種々あるが、溶接電圧，電流波形のばらつきの状態
に応じて適宜パラメータを選定し、或いはこれらのパラ
メータを複合的に組み合わせて制御するようにしてもよ
い。
また、補正後の基準波形の波形データをマイコン(15)の
メモリ部に蓄積記憶するようにし、これらを次回の溶接
の際に波形補正するときのパラメータ制御用のデータ等
として利用することにより、溶接電圧，電流波形のばら
つき状態をより小さく抑えることができ、このような学
習機能によつて精度の高い溶接が可能になる。
メモリ部に蓄積記憶するようにし、これらを次回の溶接
の際に波形補正するときのパラメータ制御用のデータ等
として利用することにより、溶接電圧，電流波形のばら
つき状態をより小さく抑えることができ、このような学
習機能によつて精度の高い溶接が可能になる。
従つて、いかなるワイヤを使用しても、どのような溶接
条件を設定しても、それなりのアークを発生させ、その
後溶接電圧，電流の検出波形から、これらの検出波形の
ばらつき状態を所定範囲内に抑えて安定したアークを維
持することができ、ワークの変動を含む外部条件の変化
にも、即座にかつ的確に対応することができる。
条件を設定しても、それなりのアークを発生させ、その
後溶接電圧，電流の検出波形から、これらの検出波形の
ばらつき状態を所定範囲内に抑えて安定したアークを維
持することができ、ワークの変動を含む外部条件の変化
にも、即座にかつ的確に対応することができる。
なお、プリントアウト機能や通信機能を付加し、応用範
囲の拡張を図るようにしてもよい。
囲の拡張を図るようにしてもよい。
また、前記実施例ではマイコンを用いたが、これに限ら
ずハードウェアロジックや演算素子を用いてもよいのは
言うまでもない。
ずハードウェアロジックや演算素子を用いてもよいのは
言うまでもない。
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載する効果を奏する。
下に記載する効果を奏する。
適当に選択された溶接条件の波形データによる基準波形
に従い、アークスタート後の溶接電流及び電圧が制御さ
れ、演算手段により溶接電流，電圧の波形のばらつきか
ら該ばらつき状態が算出され、このばらつき状態が所定
範囲内になるように演算手段により基準波形が補正され
るため、いかなるワイヤを用いて、どのような溶接条件
を設定しても、安定したアークを維持することができ、
ワークの変動を含む外部条件の変化に対しても的確な対
応が可能になり、精度の高い良好な溶接を行うことがで
きる。
に従い、アークスタート後の溶接電流及び電圧が制御さ
れ、演算手段により溶接電流，電圧の波形のばらつきか
ら該ばらつき状態が算出され、このばらつき状態が所定
範囲内になるように演算手段により基準波形が補正され
るため、いかなるワイヤを用いて、どのような溶接条件
を設定しても、安定したアークを維持することができ、
ワークの変動を含む外部条件の変化に対しても的確な対
応が可能になり、精度の高い良好な溶接を行うことがで
きる。
第１図及び第２図は本発明の消耗電極式アーク溶接用電
源の出力制御方法の１実施例を示し、第１図は結線図、
第２図(a)，(b)は溶接電圧及び溶接電流の波形図、第３
図は従来例の結線図である。 (6)…ワイヤ、(8)…溶接母材、(11)…電圧検出部、(12)
…電流検出部、(15)…マイコン、(16)…波形発生部。
源の出力制御方法の１実施例を示し、第１図は結線図、
第２図(a)，(b)は溶接電圧及び溶接電流の波形図、第３
図は従来例の結線図である。 (6)…ワイヤ、(8)…溶接母材、(11)…電圧検出部、(12)
…電流検出部、(15)…マイコン、(16)…波形発生部。
Claims (1)
- 【請求項１】消耗電極ワイヤ，溶接母材に通流する溶接
電流及び前記ワイヤ，前記母材間の溶接電圧を制御し、
前記ワイヤと前記母材との間で短絡とアークを交互に発
生させる消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法に
おいて、 ワイヤの成分，径，母材材料，溶接速度などに基く溶接
条件ごとに、溶接電流及び溶接電圧の波形データを記憶
手段に記憶し、 選択された溶接条件の前記波形データを前記記憶手段か
ら読み出し、 読み出した前記波形データから溶接電流及び溶接電圧の
基準波形をそれぞれ作成し、 アークスタート後、作成した前記両基準波形に従つて前
記溶接電流及び溶接電圧の制御を行い、 その後の前記溶接電流及び溶接電圧の検出波形のばらつ
きから該ばらつき状態を演算手段により算出し、 前記ばらつき状態が所定範囲内であれば溶接に移行し、 前記ばらつき状態が前記所定範囲をこえるときに前記ば
らつき状態が前記所定範囲内になるように，前記演算手
段により前記両基準波形を補正する ことを特徴とする消耗電極式アーク溶接用電源の出力制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13568089A JPH064191B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13568089A JPH064191B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03474A JPH03474A (ja) | 1991-01-07 |
| JPH064191B2 true JPH064191B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15157416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13568089A Expired - Fee Related JPH064191B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 消耗電極式アーク溶接用電源の出力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064191B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0899172A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-04-16 | Junrai Ko | 有効力率１００％方形波交流アーク溶接機 |
| US5979928A (en) * | 1997-04-02 | 1999-11-09 | Taiwan Kidly Children Appliance Ltd. | Collapsing device for a stroller |
| US9647555B2 (en) * | 2005-04-08 | 2017-05-09 | Lincoln Global, Inc. | Chopper output stage for arc welder power source |
| JP2007288381A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Pfu Ltd | 両面画像読取装置 |
| JP5957687B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2016-07-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アーク溶接装置 |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP13568089A patent/JPH064191B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03474A (ja) | 1991-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |