JPH09108836A - Method for controlling consumable nozzle type ac arc welding machine - Google Patents

Method for controlling consumable nozzle type ac arc welding machine

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JPH09108836A
JPH09108836A JP27540795A JP27540795A JPH09108836A JP H09108836 A JPH09108836 A JP H09108836A JP 27540795 A JP27540795 A JP 27540795A JP 27540795 A JP27540795 A JP 27540795A JP H09108836 A JPH09108836 A JP H09108836A
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arc
short circuit
welding
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dead time
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Akiko Hiramoto
朗子 平本
Junzo Tanimoto
順三 谷本
Naohiko Katayama
尚彦 片山
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain stable arc by eliminating the defective welding such as arc break at the inversion in the polarity to achieve the smooth inversion of polarity. SOLUTION: The dead time delay signal X in which the prescribed delay time is added to the period (dead time period) in which both a switching element QN for positive polarity to output the positive polarity of a secondary side inverter part 4 and a switching element QP for reverse polarity to output the reverse polarity are in the non-conductive condition (OFF condition) is prepared by a dead time delay signal output control part 20. During the period of the dear time delay signal X, the arc/short circuit detecting signal A/S to be outputted from an arc/short circuit detecting part 21 is forcibly in the arc condition so that no mis-judgment of the short circuit is made though the arc/short circuit detecting part 21 is generating the arc between a welding wire 8 and a base metal 10 which is a work, and the rise of the current at the inversion of polarity is steep to control so that the current instantaneously becomes the pulse current.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、消耗電極である
溶接ワイヤと被溶接物である母材との間に交流電圧を印
加してアーク溶接を行う消耗電極式交流アーク溶接機の
制御方法に関するものである。溶接ワイヤと母材の間に
印加する交流電圧は、溶接ワイヤがプラス極性である逆
極性期間と溶接ワイヤがマイナス極性である正極性期間
とがデッドタイムを挟んで交互に繰り返す波形であり、
正極性期間と逆極性期間の長さの比率は例えば母材の材
質等に合わせて任意に設定できるようになっている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling a consumable electrode type AC arc welding machine for performing arc welding by applying an AC voltage between a welding wire which is a consumable electrode and a base material which is a workpiece. It is a thing. The alternating voltage applied between the welding wire and the base metal is a waveform in which the welding wire has a positive polarity and a reverse polarity period in which the welding wire has a negative polarity and the positive polarity period in which the welding wire has a negative polarity are alternately repeated with a dead time in between.
The ratio of the length of the positive polarity period to the length of the reverse polarity period can be set arbitrarily according to, for example, the material of the base material.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に従来の消耗電極式交流アーク溶接
機の回路ブロック図を示す。図7において、1は3相交
流電源からの交流アーク溶接機の電源入力端子、2は1
次インバータ部、3は溶接用トランス、4は2次インバ
ータ部、5は電流制限用のリアクトル、6は交流アーク
溶接機の出力端子、7は通電用コンタクトチップ、8は
通電用コンタクトチップ7から繰り出される消耗電極で
ある溶接ワイヤ、9は溶接アーク、10は被溶接物であ
る母材であり、以上が消耗電極式交流アーク溶接機の主
回路部分である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a circuit block diagram of a conventional consumable electrode type AC arc welding machine. In FIG. 7, 1 is a power supply input terminal of an AC arc welding machine from a three-phase AC power supply, and 2 is 1
Next inverter part, 3 is a welding transformer, 4 is a secondary inverter part, 5 is a reactor for limiting current, 6 is an output terminal of an AC arc welding machine, 7 is a contact tip for energization, 8 is a contact tip for energization 7. A welding wire as a consumable electrode to be fed out, a welding arc 9 and a base material 10 as an object to be welded, and the above is the main circuit portion of the consumable electrode type AC arc welding machine.

【0003】11は出力端子6に現れる溶接出力電圧V
O の大きさから、溶接ワイヤ8が母材10に接触短絡し
ているかアークを発生しているかを判別し、アーク・短
絡判別信号A/Sを後述の演算制御部15へ出力するア
ーク・短絡検出部である。12はフィードバック制御の
ために溶接出力電流IO を検出する溶接出力電流検出部
である。13は2次側インバータ部4の逆極性用スイッ
チング素子QP,正極性用スイッチング素子QNのオン
オフを制御する2次インバータ制御部である。14は極
性反転を円滑に行うための再点弧重畳電圧VEP,VEN
印加する重畳回路部である。15は各制御を円滑かつ適
切に実施させるための演算制御部である。16は溶接電
流設定器、17は溶接電圧設定器、18は正極性比率
(消耗電極である溶接ワイヤ8がマイナス極性である期
間の比率)を設定する正極性比率設定器である。19は
1次側インバータ部2を制御する1次インバータ制御部
である。23は溶接電流検出器である。以上が消耗電極
式交流アーク溶接機の制御回路部分である。
11 is a welding output voltage V appearing at the output terminal 6.
Based on the size of O , it is determined whether the welding wire 8 is short-circuited in contact with the base material 10 or an arc is generated, and an arc / short circuit determination signal A / S is output to the arithmetic control unit 15 described later. It is a detection unit. Reference numeral 12 is a welding output current detector for detecting the welding output current I O for feedback control. Reference numeral 13 denotes a secondary inverter control unit that controls ON / OFF of the reverse polarity switching element QP and the positive polarity switching element QN of the secondary side inverter unit 4. Reference numeral 14 is a superposition circuit unit for applying re-ignition superposition voltages V EP and V EN for smoothly performing polarity reversal. Reference numeral 15 denotes an arithmetic control unit for smoothly and appropriately executing each control. Reference numeral 16 is a welding current setting device, 17 is a welding voltage setting device, and 18 is a positive ratio setting device for setting a positive ratio (a ratio of a period in which the welding wire 8 as a consumable electrode has a negative polarity). Reference numeral 19 is a primary inverter control unit that controls the primary-side inverter unit 2. Reference numeral 23 is a welding current detector. The above is the control circuit portion of the consumable electrode type AC arc welding machine.

【0004】ここで、動作について説明する。溶接開始
の溶接起動信号(トーチスイッチに同期してオンオフす
るトーチスイッチ信号)TSが演算制御部15に入力さ
れると、溶接電流検出部12から出力電流が無であるこ
とを確認して、2次インバータ制御部13にEN比率設
定器18の設定とは無関係にEN比率0%であることを
指令するとともに、1次インバータ制御部19に無負荷
電圧を出力するように指令する。同時に溶接電流設定器
16の設定とは無関係に円滑なアークスタートのための
スローダウンワイヤ送給速度によりワイヤ8が母材10
に向かって送給され接触して溶接電流が流れて溶接アー
ク9を発生する。
The operation will now be described. When the welding start signal (torch switch signal that turns on and off in synchronization with the torch switch) TS for starting welding is input to the arithmetic control unit 15, the welding current detection unit 12 confirms that there is no output current, and 2 The next inverter control unit 13 is instructed that the EN ratio is 0% regardless of the setting of the EN ratio setting unit 18, and the primary inverter control unit 19 is instructed to output a no-load voltage. At the same time, regardless of the setting of the welding current setting device 16, the wire 8 is moved to the base metal 10 by the slow-down wire feeding speed for smooth arc start.
Is supplied toward the contact and a welding current flows to generate a welding arc 9.

【0005】溶接アーク9が発生すると、溶接電流検出
器23を経由して溶接電流検出部12から溶接電流
「有」の情報が演算制御部15に入力される。これによ
り、演算制御部15は計数を開始して順次EN比率をE
N比率設定器18の設定値となるように2次インバータ
制御部13および重畳回路部14に指令を出力する。同
時に演算制御部15は、アーク短絡検出部11から出力
されるアーク短絡判別信号A/Sを入力し、アークが発
生している場合は、溶接電流設定器16により設定され
た予め演算制御部15に記憶されているEP/EN信号
を溶接電圧設定器17および正極性比率設定器18の設
定により補正したEP/EN信号を重畳回路部14およ
び2次インバータ制御部13に出力する。もし、アーク
短絡判別信号A/Sがアーク短絡している場合は、正極
性比率設定器18の設定に無関係にEN比率は0%であ
ること、つまりEP/EN信号をEPのみとして重畳回
路部14および2次インバータ制御部13に指令すると
ともに、溶接電流検出器23を経由して溶接出力電流検
出部12から検出される溶接出力電流I0 とアーク短絡
時における出力電流を抑制する電流指令値を比較し、抑
制するための電流指令値を超えることの無いEP信号を
2次インバータ制御部13に出力する。
When the welding arc 9 is generated, the information on the presence of welding current is input to the arithmetic control unit 15 from the welding current detection unit 12 via the welding current detector 23. As a result, the arithmetic control unit 15 starts counting and sequentially calculates the EN ratio by E.
A command is output to the secondary inverter control unit 13 and the superposition circuit unit 14 so that the set value of the N ratio setting unit 18 is obtained. At the same time, the arithmetic control unit 15 inputs the arc short circuit determination signal A / S output from the arc short circuit detection unit 11, and when an arc is generated, the arithmetic control unit 15 previously set by the welding current setter 16 is set. The EP / EN signal stored in is corrected by the setting of the welding voltage setting unit 17 and the positive polarity ratio setting unit 18, and the EP / EN signal is output to the superposition circuit unit 14 and the secondary inverter control unit 13. If the arc short-circuit determination signal A / S is arc short-circuited, the EN ratio is 0% regardless of the setting of the positive polarity ratio setting device 18, that is, the EP / EN signal is set to EP only and the superposition circuit unit is set. 14 and the secondary inverter control unit 13 and a current command value for suppressing the welding output current I 0 detected from the welding output current detection unit 12 via the welding current detector 23 and the output current at the time of arc short circuit And outputs an EP signal that does not exceed the current command value for suppression to the secondary inverter control unit 13.

【0006】以下、図8を用いて、従来の消耗電極式交
流アーク溶接機における制御方法を説明する。図8は消
耗電極式交流アーク溶接機における制御タイミング図で
ある。図8において、(a)は2次インバータ部4から
正極性電圧を出力させて溶接ワイヤ8をマイナス極性に
し母材10をプラス極性にするための正極性期間出力信
号ENで、期間T1 においてハイレベルとなり、その他
の期間はローレベルとなり、2次インバータ制御部13
から正極性用スイッチング素子QNのゲートへ与えられ
る。(b)は2次インバータ部4から逆極性電圧を出力
させて溶接ワイヤ8をプラス極性にし母材10をマイナ
ス極性にするための逆極性期間出力信号EPで、期間T
2 においてハイレベルとなり、その他の期間はローレベ
ルとなり、2次インバータ制御部13から逆極性用スイ
ッチング素子QPのゲートへ与えられる。正極性期間出
力信号ENおよび逆極性期間出力信号EPの両方が同時
にローレベルとなっている期間t1 、つまり正極性期間
出力信号ENが立ち下がった後逆極性期間出力信号EP
が立ち上がるまでの期間および逆極性期間出力信号EP
が立ち下がった後正極性期間信号ENが立ち上がるまで
の期間はデッドタイムとなっている。
A control method in the conventional consumable electrode type AC arc welding machine will be described below with reference to FIG. FIG. 8 is a control timing chart in the consumable electrode type AC arc welding machine. In FIG. 8, (a) is a positive polarity period output signal EN for outputting a positive polarity voltage from the secondary inverter unit 4 to make the welding wire 8 a negative polarity and the base material 10 a positive polarity, and in the period T 1 . It becomes high level and becomes low level in other periods, and the secondary inverter control unit 13
From the positive polarity to the gate of the switching element QN. (B) is a reverse polarity period output signal EP for causing the secondary inverter unit 4 to output a reverse polarity voltage to make the welding wire 8 a positive polarity and the base material 10 a negative polarity.
At 2 it becomes high level, and at other periods it becomes low level and is supplied from the secondary inverter control unit 13 to the gate of the reverse polarity switching element QP. A period t 1 in which both the positive polarity period output signal EN and the reverse polarity period output signal EP are simultaneously at the low level, that is, after the positive polarity period output signal EN falls, the reverse polarity period output signal EP
Until rising edge and reverse polarity period output signal EP
Is a dead time until the positive-polarity period signal EN rises after the falling edge.

【0007】ここで、演算制御部15から2次インバー
タ制御部13および重畳回路部14を介して2次インバ
ータ部4へ供給されている信号波形について図9および
図10を参照して説明する。図9は、図7における重畳
回路部14の回路構成を具体的に示す一方、演算制御部
15と2次インバータ制御部13と1次インバータ制御
部19とをひとまとめにして制御回路部30として示
し、溶接電流設定器16,溶接電圧設定器17および正
極性比率設定器18とアーク・短絡検出部21の図示を
省略したものであり、実質的に図7の回路と同じであ
る。31はトーチスイッチを示している。
Now, the signal waveforms supplied from the arithmetic control unit 15 to the secondary inverter unit 4 via the secondary inverter control unit 13 and the superposition circuit unit 14 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 specifically shows the circuit configuration of the superposition circuit unit 14 in FIG. 7, while collectively showing the arithmetic control unit 15, the secondary inverter control unit 13, and the primary inverter control unit 19 as a control circuit unit 30. The welding current setting device 16, the welding voltage setting device 17, the positive polarity ratio setting device 18, and the arc / short-circuit detection unit 21 are omitted from the illustration, and are substantially the same as the circuit of FIG. 7. Reference numeral 31 indicates a torch switch.

【0008】重畳回路部14は、逆極性重畳回路部14
Aと正極性重畳回路部14Bとからなる。逆極性重畳回
路部14Aは、逆極性用直流電源E1 と逆極性用スイッ
チング素子QEP2 と抵抗RP1とダイオードDP1と平滑用
コンデンサCP1とからなる。また、正極性重畳回路部1
4Bは、逆極性用直流電源E2 と逆極性用スイッチング
素子QEN2 と抵抗RN1とダイオードDN1と平滑用コンデ
ンサCN1とからなる。
The superposition circuit section 14 is a reverse polarity superposition circuit section 14
A and a positive polarity superposition circuit section 14B. The reverse polarity superimposing circuit section 14A includes a reverse polarity DC power supply E 1 , a reverse polarity switching element Q EP2 , a resistor R P1 , a diode D P1, and a smoothing capacitor C P1 . In addition, the positive polarity superposition circuit unit 1
4B is composed of a reverse polarity DC power source E 2 , a reverse polarity switching element Q EN2 , a resistor R N1 , a diode D N1 and a smoothing capacitor C N1 .

【0009】制御回路部30は、2次インバータ部4の
正極性用スイッチング素子QEN1 に対して電圧VQN1
印加し、逆極性用スイッチング素子QEP1 に対して電圧
QP 1 を印加し、正極性重畳回路部14Bに対して電圧
QN2 を印加し、逆極性重畳回路部14Aに対して電圧
QP2 を印加するようになっている。上記以外の点は図
7の回路と同様である。
The control circuit section 30 applies the voltage V QN1 to the positive polarity switching element Q EN1 of the secondary inverter section 4 and the voltage V QP 1 to the reverse polarity switching element Q EP1 . the voltage V QN2 is applied for positive polarity superimposing circuit section 14B, is adapted to apply a voltage V QP2 against reverse polarity superimposition circuit portion 14A. The points other than the above are the same as those of the circuit of FIG.

【0010】図10は図9の各部の信号波形を示すタイ
ムチャートであり、(a)は溶接出力電圧VO を示し、
(b)は溶接出力電流IO を示している。(c),
(d),(e),(f)は逆極性用スイッチング素子Q
EP1 ,正極性用スイッチング素子QEN1 ,逆極性用スイ
ッチング素子QEP2 および正極性用スイッチング素子Q
EN 2 のオンオフ状態を示している。(g)は逆極性用ス
イッチング素子QEP2 に流れる電流IP2を示し、(h)
は正極性用スイッチング素子QEN2 に流れる電流I N2
示している。(i)は平滑コンデンサCEPの両端に生じ
る電圧VCPを示し、(j)は平滑コンデンサCENの両端
に生じる電圧VCNを示している。TEPは逆極性期間であ
り、TENは正極性期間であり、TPNは両期間TEPおよび
ENの和である。
FIG. 10 is a timing chart showing the signal waveform of each part of FIG.
It is a chart, (a) is a welding output voltage VOIndicates that
(B) is the welding output current IOIs shown. (C),
(D), (e), (f) are reverse polarity switching elements Q
EP1, Switching element Q for positive polarityEN1, Reverse polarity switch
Switching element QEP2And positive polarity switching element Q
EN TwoShows the on / off state of. (G) is for reverse polarity
Switching element QEP2Current I flowing throughP2Indicates (h)
Is the switching element Q for positive polarityEN2Current I flowing through N2To
Is shown. (I) is a smoothing capacitor CEPOccur at both ends of
Voltage VCP(J) is a smoothing capacitor CENBoth ends of
Generated voltage VCNIs shown. TEPIs the reverse polarity period
, TENIs the positive polarity period and TPNIs both periods TEPand
TENIs the sum of

【0011】上記のデッドタイムは、正極性出力を行う
正極性用スイッチング素子QEN1 と逆極性出力を行う逆
極性用スイッチング素子QEP1 がともに非導通状態(O
FF状態)となる期間であり、スイッチング動作の遅れ
によって2次側インバータ部4の正極性出力を行う正極
性用スイッチング素子QEN1 と逆極性出力を行う逆極性
用スイッチング素子QEP1 がともに導通状態(ON状
態)となり、スイッチング素子QEN1 ,QEP1 を破壊す
ることを防止するために設けられている。
The dead time is such that the positive polarity switching element Q EN1 which outputs a positive polarity and the reverse polarity switching element Q EP1 which outputs a reverse polarity are both non-conductive (O
FF state), in which both the positive polarity switching element Q EN1 that outputs the positive polarity and the reverse polarity switching element Q EP1 that outputs the reverse polarity due to the delay of the switching operation are in the conductive state. It is provided to prevent the switching elements Q EN1 and Q EP1 from being destroyed by being in the (ON state).

【0012】図8において、(c)は、同図(a),
(b)のような正極性期間出力信号ENおよび逆極性期
間出力信号EPを正極性用スイッチング素子QEN1 およ
び逆極性用スイッチング素子QEP1 のゲートへ与えたと
きの溶接出力電流IO を示し、(d)はアーク・短絡検
出部11から出力されるアーク・短絡判別信号A/Sを
示している。Aはアーク信号で、Sは短絡信号である。
In FIG. 8, (c) is the same as (a) in FIG.
Shows a welding output current I O when the positive polarity period output signal EN and the reverse polarity period output signal EP as shown in (b) are applied to the gates of the positive polarity switching element Q EN1 and the reverse polarity switching element Q EP1 . (D) shows the arc / short circuit determination signal A / S output from the arc / short circuit detection unit 11. A is an arc signal and S is a short circuit signal.

【0013】図8から、正極性用スイッチング素子Q
EN1 と逆極性用スイッチング素子QEP 1 がともに非導通
状態(OFF状態)となる期間(デッドタイム)t1
おいて、アーク・短絡検出部11が消耗電極式交流アー
ク溶接機の状態を誤判別してアーク・短絡判別信号A/
Sを短絡信号Sの状態とし、これによって極性反転の際
に、つまり正極性期間から逆極性期間への切り替え、あ
るいは逆極性期間から正極正期間への切り替えの際に、
短絡解除のための短絡電流抑制制御(ディップ制御)が
動作して、溶接出力電流IO の立ち上がりを抑制して短
絡解除後にパルス電流とする制御が行われる。このよう
な誤判別が生じるのは、デッドタイムの期間t1 におい
て、出力端子6に現れる溶接出力電圧VO が短絡時と同
様に零になるからである。
From FIG. 8, the switching element Q for positive polarity is shown.
In the period (dead time) t 1 to EN1 and switching element Q EP 1 for reverse polarity are both non-conductive state (OFF state), arc arc short-circuit detector 11 is misjudged the state of the consumable electrode type AC arc welder・ Short-circuit discrimination signal A /
S is set to the state of the short circuit signal S, so that at the time of polarity reversal, that is, at the time of switching from the positive polarity period to the reverse polarity period or from the reverse polarity period to the positive polarity positive period,
The short-circuit current suppression control (dip control) for canceling the short circuit operates to suppress the rising of the welding output current I O and control the pulse current after the short circuit is cleared. This erroneous determination occurs because the welding output voltage V O appearing at the output terminal 6 becomes zero during the dead time period t 1 as in the case of a short circuit.

【0014】なお、短絡解除のための短絡電流抑制制御
(ディップ制御)は、上記した極性反転の時だけでな
く、当然出力端子6が短絡状態となったときに動作し、
短絡を解除する動作を行うものであり、溶接ワイヤ8と
被溶接物である母材10が接触短絡して短絡時の電流立
ち上がりによるスパッタ発生を抑制し、短絡から円滑に
アーク再生を可能とするものである。
The short-circuit current suppression control (dip control) for canceling the short-circuit operates not only when the polarity is reversed, but also when the output terminal 6 is short-circuited.
The operation of canceling the short circuit is performed, and the welding wire 8 and the base material 10 which is the object to be welded are contact-shorted to suppress the generation of spatter due to the rising of the current at the time of the short circuit, and the arc can be smoothly regenerated from the short circuit. It is a thing.

【0015】上記したように、従来の消耗電極式交流ア
ーク溶接では、溶接アークが極性反転する毎に消弧し、
再アーク発生をする形態をとるため、極性反転の際、ア
ーク発生中であっても、アーク・短絡検出部11にて、
溶接ワイヤ8と被溶接物である母材10が接触短絡して
いると誤判別して短絡信号Sを出力することにより、短
絡電流抑制制御(ディップ制御)が駆動し、極性反転時
の電流立ち上がりが抑制されて円滑な極性反転が困難と
なり、アーク切れが発生して不安定なアークとなること
が多い。
As described above, in the conventional consumable electrode type AC arc welding, the arc is extinguished each time the polarity of the welding arc is reversed,
Since the arc is generated again, at the time of polarity reversal, the arc / short circuit detection unit 11 can
By erroneously determining that the welding wire 8 and the base material 10, which is the object to be welded, are short-circuited by contact and outputting the short-circuit signal S, the short-circuit current suppression control (dip control) is driven, and the current rise at the time of polarity reversal is suppressed. As a result, it is difficult to smoothly reverse the polarity, and arc breakage often occurs, resulting in an unstable arc.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の消耗電
極式交流アーク溶接機の制御方法では、溶接アークが極
性反転の際、つまりアークが消弧する際に、アーク・短
絡検出部11が溶接ワイヤ8と被溶接物である母材10
との間においてアーク発生中であるにもかかわらず接触
短絡であると誤判別し短絡信号Sを出力するため、極性
反転の際に、短絡解除のための短絡電流抑制制御(ディ
ップ制御)が動作し電流立ち上がりを抑制して、円滑な
極性反転が困難となりアーク切れが多発して不安定なア
ークとなるという問題を有していた。
In the conventional method for controlling the consumable electrode type AC arc welding machine described above, the arc / short circuit detecting section 11 welds when the welding arc is reversed in polarity, that is, when the arc is extinguished. Wire 8 and base material 10 which is the object to be welded
And the arc is being generated, the short circuit current suppression control (dip control) for canceling the short circuit operates at the time of polarity reversal because the contact short circuit is erroneously determined and the short circuit signal S is output. However, there is a problem in that the current rising is suppressed, smooth polarity reversal becomes difficult, arc breakage occurs frequently, and the arc becomes unstable.

【0017】この発明の目的は、極性反転時におけるア
ーク切れによるアーク不安定等の溶接欠陥を解消し、円
滑な極性反転をすることができる消耗電極式交流アーク
溶接機の制御方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a control method for a consumable electrode type AC arc welder which can eliminate welding defects such as arc instability due to arc breakage during polarity reversal and can smoothly perform polarity reversal. Is.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の消耗電極
式交流アーク溶接機の制御方法は、消耗電極である溶接
ワイヤと被溶接物である母材との間に、溶接ワイヤがプ
ラス極性である逆極性期間と溶接ワイヤがマイナス極性
である正極性期間とをデッドタイムを挟んで交互に繰り
返す交流電圧を印加することによりアーク溶接を行い、
溶接ワイヤが母材に接触短絡しているかアークを発生し
ているかを溶接ワイヤと母材の間に現れる電圧値から判
別し、接触短絡と判別したときに短絡電流を抑制するよ
うに溶接出力電流を制御する際に、デッドタイムとその
後に続く所定の遅延時間の間、接触短絡かアーク発生か
の判別結果をアーク発生に強制的に固定することを特徴
とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a consumable electrode type AC arc welding machine control method, wherein a welding wire having a positive polarity is provided between a welding wire which is a consumable electrode and a base material which is an object to be welded. Arc welding is performed by applying an alternating voltage that alternately repeats the reverse polarity period and the positive polarity period in which the welding wire has a negative polarity with a dead time in between,
The welding output current is used to determine whether the welding wire is in contact with the base metal or a short circuit is generated from the voltage value appearing between the welding wire and the base metal, and to suppress the short-circuit current when it is determined to be a contact short circuit. It is characterized in that the determination result of the contact short circuit or the arc occurrence is forcibly fixed to the arc occurrence during the dead time and a predetermined delay time thereafter.

【0019】上記構成により、溶接ワイヤと母材の間に
加えられる交流電圧の極性が反転する際に、デッドタイ
ムとその後に続く所定の遅延時間の間、接触短絡かアー
ク発生かの判別結果をアーク発生に強制的に固定するの
で、溶接ワイヤと母材との間において、アーク発生中で
あるにもかかわらず接触短絡であると誤判断し、その結
果短絡電流抑制制御(ディップ制御)が動作して極性反
転時の電流の立ち上がりを抑制するということはなくな
り、極性反転時の電流立ち上がりを急峻にしてパルス電
流に移行し、円滑な極性反転が可能となり安定したアー
クを発生させることができる。
With the above construction, when the polarity of the AC voltage applied between the welding wire and the base material is reversed, the result of discrimination between contact short circuit and arc generation is given for a dead time and a predetermined delay time thereafter. Since it is forcibly fixed to the arc generation, it is erroneously determined that there is a contact short circuit between the welding wire and the base metal even though the arc is occurring, and as a result, the short circuit current suppression control (dip control) operates. Then, the rise of the current at the time of polarity reversal is not suppressed, and the current rise at the time of polarity reversal is made steep to shift to the pulse current, smooth polarity reversal becomes possible, and a stable arc can be generated.

【0020】請求項2記載の消耗電極式交流アーク溶接
機の制御方法は、消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物
である母材との間に、溶接ワイヤがプラス極性である逆
極性期間と溶接ワイヤがマイナス極性である正極性期間
とをデッドタイムを挟んで交互に繰り返す交流電圧を印
加することによりアーク溶接を行い、溶接ワイヤが母材
に接触短絡しているかアークを発生しているかを溶接ワ
イヤと母材の間に現れる電圧値から判別し、接触短絡と
判別したときに短絡電流を抑制するように溶接出力電流
を制御する際に、デッドタイムとその後に続く所定の遅
延時間の間、デッドタイムの直前における接触短絡かア
ーク発生かの判別結果を保持することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a consumable electrode type AC arc welding machine, wherein a reverse polarity period in which the welding wire has a positive polarity is provided between a welding wire which is a consumable electrode and a base material which is an object to be welded. Arc welding is performed by applying alternating voltage that alternates positive and negative polarities of the welding wire with a dead time in between. When the welding output current is controlled so as to suppress the short-circuit current when it is determined from the voltage value that appears between the welding wire and the base metal and when it is determined that there is a contact short circuit, between the dead time and the predetermined delay time that follows. It is characterized in that it retains the determination result of contact short circuit or arc occurrence immediately before the dead time.

【0021】上記構成により、溶接ワイヤと母材の間に
加えられる交流電圧の極性が反転する際に、デッドタイ
ムとその後に続く所定の遅延時間の間、デッドタイムの
直前における接触短絡かアーク発生かの判別結果を保持
するので、溶接ワイヤと母材との間において、アーク発
生中であるにもかかわらず接触短絡であると誤判断し、
その結果短絡電流抑制制御(ディップ制御)が動作して
極性反転時の電流の立ち上がりを抑制するということは
なくなり、極性反転時の電流立ち上がりを急峻にしてパ
ルス電流に移行し、円滑な極性反転が可能となり安定し
たアークを発生させることができる。しかも、極性反転
の直前において接触短絡が生じていた場合において、デ
ッドタイムに入った途端に短絡電流抑制制御(ディップ
制御)が停止するという不都合もなくなる。
With the above structure, when the polarity of the AC voltage applied between the welding wire and the base metal is reversed, a contact short circuit or an arc is generated immediately before the dead time during a dead time and a predetermined delay time thereafter. Since the determination result is retained, it is erroneously determined that it is a contact short circuit between the welding wire and the base metal even though the arc is being generated.
As a result, the short-circuit current suppression control (dip control) does not operate to suppress the rising of the current at the time of polarity reversal, and the current rises at the time of polarity reversal becomes steep and shifts to the pulse current, resulting in smooth polarity reversal. It becomes possible and a stable arc can be generated. Moreover, in the case where a contact short circuit occurs immediately before the polarity reversal, there is no inconvenience that the short circuit current suppression control (dip control) is stopped as soon as the dead time is reached.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔第1の実施の形態〕以下、この発明の第1の実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図1にこの発
明の第1の実施の形態における消耗電極式交流アーク溶
接機の主回路および制御回路の回路ブロック図を示す。
図1において、1は3相交流電源からの交流アーク溶接
機の電源入力端子、2は1次インバータ部、3は溶接用
トランス、4は2次インバータ部、5は電流制限用のリ
アクトル、6は交流アーク溶接機の出力端子、7は通電
用コンタクトチップ、8は通電用コンタクトチップ7か
ら繰り出される消耗電極である溶接ワイヤ、9は溶接ア
ーク、10は被溶接物である母材であり、以上が本実施
の形態における消耗電極式交流アーク溶接機の主回路部
分である。
[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit block diagram of a main circuit and a control circuit of a consumable electrode type AC arc welding machine according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a power input terminal of an AC arc welding machine from a three-phase AC power source, 2 is a primary inverter part, 3 is a welding transformer, 4 is a secondary inverter part, 5 is a reactor for current limiting, 6 Is an output terminal of an AC arc welding machine, 7 is a contact tip for energization, 8 is a welding wire which is a consumable electrode fed from the contact tip 7 for energization, 9 is a welding arc, and 10 is a base material which is a workpiece. The above is the main circuit portion of the consumable electrode type AC arc welding machine in the present embodiment.

【0023】12はフィードバック制御のために溶接出
力電流IO を検出する溶接出力電流検出部である。13
は2次側インバータ部4の逆極性用スイッチング素子Q
EP1,正極性用スイッチング素子QEN1 のオンオフを制
御する2次インバータ制御部である。14は極性反転を
円滑に行うための再点弧重畳電圧VEP,VENを印加する
重畳回路部である。15は各制御を円滑かつ適切に実施
させるための演算制御部である。16は溶接電流設定
器、17は溶接電圧設定器、18は正極性比率(消耗電
極である溶接ワイヤ8がマイナス極性である期間の比
率)を設定する正極性比率設定器である。19は1次側
インバータ部2を制御する1次インバータ制御部であ
る。20はデッドタイムとその後に続く所定の遅延時間
の間デッドタイム遅延信号Xをハイレベルとするデッド
タイム遅延信号出力制御部であり、21は出力端子6に
現れる溶接出力電圧VO の大きさから、溶接ワイヤ8が
母材10に接触短絡しているかアークを発生しているか
を判別し、アーク・短絡判別信号A/Sを出力するとと
もに、デッドタイム遅延信号出力制御部20のデッドタ
イム遅延信号Xがハイレベルの期間、アーク・短絡判別
信号A/Sをアーク信号Aの状態に強制的に固定するア
ーク・短絡検出部である。以上が本実施の形態における
消耗電極式交流アーク溶接機の制御回路部分であり、ア
ーク・短絡検出部21が従来のアーク・短絡検出部11
から変更されている点と、デッドタイム遅延信号出力制
御部20を追加した点が従来例と異なる。このデッドタ
イム遅延信号出力制御部20は、演算制御部15が計数
を開始して順次EN比率をEN比率設定器18の設定値
となるように2次インバータ制御部13および重畳回路
部14に指令を出力するときに、同時に演算制御部15
から指令が与えられる。
Reference numeral 12 is a welding output current detector for detecting the welding output current I O for feedback control. 13
Is a switching element Q for the reverse polarity of the secondary side inverter unit 4.
EP1 is a secondary inverter control unit that controls ON / OFF of the positive polarity switching element Q EN1 . Reference numeral 14 is a superposition circuit unit for applying re-ignition superposition voltages V EP and V EN for smoothly performing polarity reversal. Reference numeral 15 denotes an arithmetic control unit for smoothly and appropriately executing each control. Reference numeral 16 is a welding current setting device, 17 is a welding voltage setting device, and 18 is a positive ratio setting device for setting a positive ratio (a ratio of a period in which the welding wire 8 as a consumable electrode has a negative polarity). Reference numeral 19 is a primary inverter control unit that controls the primary-side inverter unit 2. Reference numeral 20 denotes a dead time delay signal output control unit that sets the dead time delay signal X to a high level during the dead time and a predetermined delay time thereafter, and 21 indicates the magnitude of the welding output voltage V O appearing at the output terminal 6. It is determined whether the welding wire 8 is in contact with the base material 10 to cause a short circuit or an arc is generated, and the arc / short circuit determination signal A / S is output, and the dead time delay signal of the dead time delay signal output control unit 20 is determined. It is an arc / short circuit detector that forcibly fixes the arc / short circuit determination signal A / S to the state of the arc signal A while X is at a high level. The above is the control circuit portion of the consumable electrode type AC arc welding machine in the present embodiment, in which the arc / short circuit detection unit 21 is the conventional arc / short circuit detection unit 11.
The difference from the conventional example is that the above is changed and that the dead time delay signal output control unit 20 is added. The dead time delay signal output control unit 20 instructs the secondary inverter control unit 13 and the superposition circuit unit 14 so that the arithmetic control unit 15 starts counting and the EN ratios are sequentially set to the set value of the EN ratio setting unit 18. When outputting the
Command is given from.

【0024】図2はアーク・短絡検出部21の具体的な
構成およびデッドタイム遅延信号出力制御部20を示す
ブロック図である。図2において、消耗電極式交流アー
ク溶接機の2次インバータ部4の正極性出力を行う正極
性用スイッチング素子QEN1の駆動信号である正極性出
力信号ENと逆極性出力を行う逆極性用スイッチング素
子QEP1 の駆動信号である逆極性出力信号EPがデッド
タイム遅延信号出力制御部20に入力され、デッドタイ
ム遅延信号出力制御部20よりデッドタイム遅延信号X
が出力される。そして、出力されたデッドタイム遅延信
号Xと消耗電極式交流溶接機の溶接出力電圧VO の論理
素子21aによるOR論理でアーク・短絡検出信号A/
Sを出力する。つまり、溶接出力電圧VO が論理素子2
1aの入力しきい値より高いとき、またはデッドタイム
遅延信号Xがハイレベルのときにアーク信号A(ハイレ
ベル)を出力し、溶接出力電圧VO が論理素子21aの
入力しきい値より低くかつデッドタイム遅延信号Xがロ
ーレベルのときに短絡信号S(ローレベル)を出力す
る。言い換えると、溶接出力電圧VO がしきい値より低
いときは短絡信号Sを出力し、しきい値より高いときは
アーク信号Aを出力し、デッドタイム遅延信号Xがハイ
レベル(デッドタイムとその後に続く所定の遅延時間の
間)になると、アーク・短絡判別信号A/Sをアーク信
号Aの状態に強制的に固定する。
FIG. 2 is a block diagram showing a concrete structure of the arc / short circuit detector 21 and the dead time delay signal output controller 20. In FIG. 2, reverse polarity switching that performs reverse polarity output to the positive polarity output signal EN that is the drive signal of the positive polarity switching element Q EN1 that performs positive polarity output of the secondary inverter unit 4 of the consumable electrode type AC arc welding machine. The reverse polarity output signal EP, which is a drive signal for the element Q EP1 , is input to the dead time delay signal output control unit 20, and the dead time delay signal output control unit 20 outputs the dead time delay signal X.
Is output. Then, the arc / short circuit detection signal A / is obtained by the OR logic of the output dead time delay signal X and the logic element 21a of the welding output voltage V O of the consumable electrode type AC welding machine.
Output S. That is, the welding output voltage V O is the logic element 2
When it is higher than the input threshold value of 1a or when the dead time delay signal X is high level, the arc signal A (high level) is output, the welding output voltage V O is lower than the input threshold value of the logic element 21a, and When the dead time delay signal X is low level, the short circuit signal S (low level) is output. In other words, the short-circuit signal S is output when the welding output voltage V O is lower than the threshold value, the arc signal A is output when the welding output voltage V O is higher than the threshold value, and the dead time delay signal X is at a high level (dead time and thereafter). (For a predetermined delay time), the arc / short circuit determination signal A / S is forcibly fixed to the state of the arc signal A.

【0025】図3は、デッドタイム遅延信号出力制御部
20の具体的な構成を示すブロック図である。図3にお
いて、201は正極性出力信号ENと逆極性出力信号E
Pの否定論理和をとる論理素子(NOR論理)、202
は所定の遅延時間が設定されて論理素子201の出力信
号の後縁を遅延させる遅延回路である。この論理素子
(NOR論理)201により、正極性出力信号ENおよ
び逆極性出力信号EPから論理結果信号X' が作成され
る。この論理結果信号X' が遅延回路202に通される
ことにより、先に述べたデッドタイム遅延信号Xが出力
される。
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the dead time delay signal output control section 20. In FIG. 3, 201 is a positive polarity output signal EN and a reverse polarity output signal E.
A logic element (NOR logic) that takes the NOR of P, 202
Is a delay circuit that delays the trailing edge of the output signal of the logic element 201 by setting a predetermined delay time. This logic element (NOR logic) 201 produces a logic result signal X ′ from the positive polarity output signal EN and the reverse polarity output signal EP. By passing this logic result signal X ′ through the delay circuit 202, the above-mentioned dead time delay signal X is output.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】以上のように構成された消耗電極式交流ア
ーク溶接機について、図4を用いてその動作を説明す
る。図4において、(a)は図8(a)と同じ正極性期
間出力信号ENであり、(b)は図8(b)と同じ逆極
性期間出力信号EPである。(c)はデッドタイム遅延
信号Xであり、正極性期間出力信号ENおよび逆極性期
間出力信号EPがともにローレベルの期間t1 とその直
後の遅延時間tX の和の期間ハイレベルとなり、その他
の期間はローレベルとなっている。(d)は溶接出力電
流IO で、図8(c)の溶接出力電流IO に比べると、
デッドタイムにおける立ち上がり、立ち下がりが急峻に
なっている。(e)はアーク・短絡判別信号A/Sであ
り、図8(d)の場合とは異なり、継続的にアーク信号
A(ハイレベル)の状態となっている。ただし、この波
形は接触短絡が起きていないことを条件とする。
The operation of the consumable electrode type AC arc welding machine configured as described above will be described with reference to FIG. In FIG. 4, (a) is the same positive polarity period output signal EN as in FIG. 8 (a), and (b) is the same reverse polarity period output signal EP as in FIG. 8 (b). (C) is a dead time delay signal X, which has a high level during the sum of the positive period output signal EN and the reverse polarity period output signal EP both at low level t 1 and the delay time t X immediately thereafter, and The period is low level. 8D shows the welding output current I O, which is compared with the welding output current I O in FIG. 8C.
The rise and fall at the dead time are sharp. 8E shows the arc / short circuit determination signal A / S, which is continuously in the state of the arc signal A (high level) unlike the case of FIG. 8D. However, this waveform is subject to the condition that no contact short circuit has occurred.

【0028】まず、正極性出力を行う正極性用スイッチ
ング素子QEN1 と逆極性出力を行う逆極性用スイッチン
グ素子QEP1 がともに非導通状態(OFF状態)となる
期間(デッドタイム)、つまり正極性出力信号ENおよ
び逆極性出力信号EPがともにローレベルとなる期間
(デッドタイム)t1 に、遅延時間tX を付加したデッ
ドタイム遅延信号Xをデッドタイム遅延信号出力制御部
20により作り、これをデッドタイム遅延期間TX とす
る。以下にデッドタイム遅延期間の式を示す。
First, the positive polarity switching element Q EN1 that outputs positive polarity and the reverse polarity switching element Q EP1 that outputs reverse polarity are both in a non-conducting state (OFF state) (dead time), that is, positive polarity. The dead time delay signal output control unit 20 creates a dead time delay signal X with a delay time t X added during a period (dead time) t 1 in which both the output signal EN and the reverse polarity output signal EP are at a low level, and this is generated. The dead time delay period T X. The formula of the dead time delay period is shown below.

【0029】(デッドタイム遅延期間)=(デッドタイ
ム)+(遅延時間) つまり、 TX =t1 +tX (極性反転時) 上記においては、デッドタイムだけでなく、その直後の
遅延時間tX も、強制的にアーク信号Aの状態にしてい
ますが、その理由について説明する。デッドタイム時の
みアーク信号とした場合、制御の誤差において、デッド
タイムの切り換わり時にアーク短絡信号を出力する可能
性、つまり誤判定の可能性があるため、遅延時間を設
け、その間もアーク判定とするのである。
(Dead time delay period) = (dead time) + (delay time) That is, T X = t 1 + t X (at the time of polarity reversal) In the above, not only the dead time but also the delay time t X immediately thereafter. Also, the arc signal A is forcibly set, and the reason will be described. If an arc signal is used only during the dead time, an arc short circuit signal may be output when the dead time is switched due to a control error, that is, there is a possibility of an erroneous judgment.Therefore, a delay time is set and the arc judgment is performed during that time. To do.

【0030】このデッドタイム遅延期間TX 中は、アー
ク・短絡検出部21が溶接ワイヤ8と被溶接物である母
材10との間において、アーク発生中であるにもかかわ
らず短絡接触していると誤判別して短絡信号Sを出力
し、短絡電流抑制制御(ディップ制御)が動作して極性
反転時の電流の立ち上がりを抑制することがないよう
に、アーク・短絡検出部21から出力されるアーク・短
絡検出信号A/Sを強制的にアーク信号Aを出力する状
態とし、極性反転時の電流の立ち上がりを急峻として瞬
時にパルス電流とすることができる。
During the dead time delay period T X , the arc / short-circuit detecting portion 21 makes a short-circuit contact between the welding wire 8 and the base material 10 which is the object to be welded even though the arc is being generated. The arc / short circuit detection unit 21 outputs the short circuit signal S and outputs the short circuit signal S so that the short circuit current suppression control (dip control) does not operate and suppress the rising of the current at the time of polarity reversal. The short circuit detection signal A / S can be forcibly output the arc signal A, and the rising of the current at the time of polarity reversal can be made steep to instantly make a pulse current.

【0031】この実施の形態によれば、溶接ワイヤ8と
母材10の間に加えられる交流電圧の極性が反転する際
に、デッドタイムとその後に続く所定の遅延時間の間、
接触短絡かアーク発生かの判別結果をアーク発生に強制
的に固定するので、溶接ワイヤ8と母材10との間にお
いて、アーク発生中であるにもかかわらず接触短絡であ
ると誤判断し、その結果短絡電流抑制制御(ディップ制
御)が動作して極性反転時の電流の立ち上がりを抑制す
るということはなくなり、極性反転時の電流立ち上がり
を急峻にしてパルス電流に移行し、円滑な極性反転が可
能となり安定したアークを発生させることができる。
According to this embodiment, when the polarity of the AC voltage applied between the welding wire 8 and the base material 10 is reversed, during the dead time and the predetermined delay time that follows.
Since the determination result of the contact short circuit or the arc generation is forcibly fixed to the arc generation, it is erroneously determined to be the contact short circuit between the welding wire 8 and the base metal 10 even though the arc is being generated, As a result, the short-circuit current suppression control (dip control) does not operate to suppress the rising of the current at the time of polarity reversal, and the current rises at the time of polarity reversal becomes steep and shifts to the pulse current, resulting in smooth polarity reversal. It becomes possible and a stable arc can be generated.

【0032】(第2の実施の形態)以下、この発明の第
2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図5にアーク・短絡検出部22の具体的な構成を示す。
図5において、VO は溶接電圧で、Xはデッドタイム遅
延信号で、A/Sはアーク・短絡検出信号で、以上は図
2の構成と同様なものである。図2の構成と異なるのは
アーク・短絡検出信号A/Sを出力するアーク・短絡検
出部22を、Dフリップフロップ22aと論理素子(A
ND論理)22bと論理素子(OR論理)22cとを用
いて、デッドタイムおよびその直後の所定の遅延時間の
間は、極性反転直前のアーク・短絡状態に準ずるように
した点である。つまり、アーク・短絡検出部22は、極
性反転直前のアーク・短絡判別信号A/Sの状態をデッ
ドタイムおよびその直後の所定の遅延時間の間、保持す
るようにしたもので、その他の構成は図1の実施の形態
と同様である。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 5 shows a specific configuration of the arc / short circuit detector 22.
In FIG. 5, V O is a welding voltage, X is a dead time delay signal, A / S is an arc / short circuit detection signal, and the above is the same as the configuration of FIG. 2 is different from that shown in FIG. 2 in that the arc / short circuit detection unit 22 for outputting the arc / short circuit detection signal A / S includes a D flip-flop 22a and a logic element (A
This is because the ND logic) 22b and the logic element (OR logic) 22c are used so that the dead time and the predetermined delay time immediately thereafter follow the arc / short circuit state immediately before the polarity reversal. That is, the arc / short circuit detector 22 holds the state of the arc / short circuit determination signal A / S immediately before the polarity reversal during the dead time and the predetermined delay time immediately after that, and other configurations are the same. This is similar to the embodiment of FIG.

【0033】上記のように構成されたアーク・短絡検出
部11について、図6を参照しながら、以下その動作を
説明する。図6において、(a)はデッドタイム遅延信
号Xを示し、(b)は溶接出力電圧VO を示し、(c)
はDフリップフロップ22aの出力信号Qを示し、
(d)は論理素子22bの反転出力信号Q’を示し、
(e)はアーク・短絡判別信号A/Sを示している。
The operation of the arc / short circuit detector 11 constructed as described above will be described below with reference to FIG. In FIG. 6, (a) shows the dead time delay signal X, (b) shows the welding output voltage V O , and (c).
Indicates the output signal Q of the D flip-flop 22a,
(D) shows the inverted output signal Q'of the logic element 22b,
(E) shows the arc / short circuit determination signal A / S.

【0034】動作について説明すると、まず、溶接出力
電圧VO とデッドタイム遅延信号Xを各々Dフリップフ
ロップ22aのデータ入力端子Dとクロック入力端子C
Kとそれぞれに入力し、このDフリップフロップ22a
の出力信号Qとデッドタイム遅延信号XとのAND論理
を論理素子22bによってとり、このAND論理の結果
Q' と溶接出力電圧VO の論理素子22cによるOR論
理により、図6のアーク・短絡検出部21の制御タイミ
ング図に示すように、溶接出力電圧VO が極性反転直前
でアーク発生中と判別した場合は、その後のデッドタイ
ムおよびその直後の遅延時間の期間はアーク・短絡検出
信号A/Sをアーク状態(アーク信号Sの状態)とし、
極性反転直前より出力溶接電圧VO が短絡であると判別
した場合は、同様の期間アーク・短絡検出信号A/Sを
短絡状態(短絡信号Sの状態)とする。なお、Mはデッ
ドタイムで、溶接出力電圧VO が零になっている期間で
ある。
To explain the operation, first, the welding output voltage V O and the dead time delay signal X are supplied to the data input terminal D and the clock input terminal C of the D flip-flop 22a, respectively.
K and the D flip-flop 22a
Takes the output signal Q and the AND logic between the dead time delayed signal X by the logic element 22b, the OR logic by the logic element 22c results Q 'and the welding output voltage V O of the AND logic, arc short-circuit detection in FIG. 6 As shown in the control timing chart of the part 21, when it is determined that the welding output voltage V O is arcing immediately before the polarity reversal, the arc / short circuit detection signal A / is detected during the dead time and the delay time immediately after that. S is an arc state (state of arc signal S),
When it is determined that the output welding voltage V O is short circuit immediately before the polarity reversal, the arc / short circuit detection signal A / S is set to the short circuit state (state of the short circuit signal S) for the same period. Note that M is a dead time, which is a period during which the welding output voltage V O is zero.

【0035】以上のように、アーク・短絡判別信号A/
Sを、Dフリップフロップ22aと論理素子22b,2
2cとを用いることにより極性反転直前のアーク・短絡
状態に準ずること、つまり極性反転直前におけるアーク
・短絡判別信号A/Sの状態を保持することができる。
言い換えると、極性反転直前でアーク発生しているとき
は、アーク発生の状態を保持し、極性反転直前にアーク
が生じると、短絡の状態を保持する。
As described above, the arc / short circuit determination signal A /
S is a D flip-flop 22a and logic elements 22b, 2
By using 2c, it is possible to conform to the arc / short circuit state immediately before the polarity reversal, that is, the state of the arc / short circuit determination signal A / S immediately before the polarity reversal can be held.
In other words, when the arc is generated immediately before the polarity reversal, the arc generation state is maintained, and when the arc is generated immediately before the polarity reversal, the short circuit state is maintained.

【0036】上記構成により、溶接ワイヤ8と母材10
の間に加えられる交流電圧の極性が反転する際に、デッ
ドタイムとその後に続く所定の遅延時間の間、デッドタ
イムの直前における接触短絡かアーク発生かの判別結果
を保持するので、溶接ワイヤ8と母材10との間におい
て、アーク発生中であるにもかかわらず接触短絡である
と誤判断し、その結果短絡電流抑制制御(ディップ制
御)が動作して極性反転時の電流の立ち上がりを抑制す
るということはなくなり、極性反転時の電流立ち上がり
を急峻にしてパルス電流に移行し、円滑な極性反転が可
能となり安定したアークを発生させることができる。し
かも、極性反転の直前において接触短絡が生じていた場
合において、デッドタイムに入った途端に短絡電流抑制
制御(ディップ制御)が停止するという不都合もなくな
る。
With the above structure, the welding wire 8 and the base material 10
When the polarity of the AC voltage applied during the reversal, the dead wire and the predetermined delay time that follows thereafter hold the determination result of contact short circuit or arc occurrence immediately before the dead time. Between the base metal 10 and the base material 10 is erroneously determined to be a contact short circuit even though the arc is being generated, and as a result, the short circuit current suppression control (dip control) operates to suppress the rise of the current at the time of polarity reversal. However, the current rises at the time of polarity reversal becomes steep and the current shifts to a pulse current, and smooth polarity reversal becomes possible and a stable arc can be generated. Moreover, in the case where a contact short circuit occurs immediately before the polarity reversal, there is no inconvenience that the short circuit current suppression control (dip control) is stopped as soon as the dead time is reached.

【0037】[0037]

【発明の効果】請求項1記載の消耗電極式交流アーク溶
接機の制御方法によれば、極性反転時においてアーク・
短絡検出部がアーク発生中であるにもかかわらず溶接ワ
イヤと被溶接物である母材が接触短絡であると誤判断
し、短絡信号を出力して短絡電流抑制制御(ディップ制
御)により電流の立ち上がりが抑制されてアーク切れが
発生し極性反転が困難となりアークが不安定となること
はなく、電流の立ち上がりが急峻となり瞬時にパルス電
流となるためアーク切れもなく円滑な極性反転が可能と
なり、指向性の良い安定したアークを実現できるもので
ある。
According to the control method of the consumable electrode type AC arc welding machine according to the first aspect of the invention, the arc
Even though the short-circuit detector is generating an arc, the welding wire and the base metal, which is the workpiece, are erroneously determined to be a contact short-circuit, and a short-circuit signal is output and the current is controlled by the short-circuit current suppression control (dip control). Rise is suppressed, arc breakage occurs, polarity reversal becomes difficult and arc is not unstable, current rises sharply and instantly becomes pulse current, so smooth polarity reversal without arc breakage is possible, It is possible to realize a stable arc with good directivity.

【0038】請求項2記載の消耗電極式交流アーク溶接
機の制御方法によれば、極性反転時においてアーク・短
絡検出部がアーク発生中であるにもかかわらず溶接ワイ
ヤと被溶接物である母材が接触短絡であると誤判断し、
短絡信号を出力して短絡電流抑制制御(ディップ制御)
により電流の立ち上がりが抑制されてアーク切れが発生
し極性反転が困難となりアークが不安定となることはな
く、電流の立ち上がりが急峻となり瞬時にパルス電流と
なるためアーク切れもなく円滑な極性反転が可能とな
り、指向性の良い安定したアークを実現できるものであ
る。しかも、極性反転の直前において接触短絡が生じて
いた場合において、デッドタイムに入った途端に短絡電
流抑制制御(ディップ制御)が停止するという不都合も
なくなる。
According to the control method of the consumable electrode type AC arc welding machine as set forth in claim 2, the welding wire and the mother to be welded are in spite of the arc being generated in the arc / short circuit detection portion at the time of polarity reversal. Misjudging that the material is a contact short circuit,
Outputs a short circuit signal and controls short circuit current (dip control)
The current rise is suppressed, arc breakage occurs, polarity inversion becomes difficult and the arc does not become unstable, and the current rises sharply and instantly becomes a pulse current, so there is no arc breakage and smooth polarity reversal is possible. It is possible to realize a stable arc with good directivity. Moreover, in the case where a contact short circuit occurs immediately before the polarity reversal, there is no inconvenience that the short circuit current suppression control (dip control) is stopped as soon as the dead time is reached.

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

【図1】この発明の第1の実施の形態における消耗電極
式交流アーク溶接機の構成を示す回路ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a consumable electrode type AC arc welding machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施の形態におけるアーク・
短絡検出部の具体構成を示すブロック図である。
FIG. 2 shows an arc according to the first embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the specific structure of a short circuit detection part.

【図3】この発明の第1の実施の形態におけるデッドタ
イム遅延信号出力制御部の具体構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of a dead time delay signal output control section in the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第1の実施の形態における消耗電極
式交流アーク溶接機による制御タイミング図である。
FIG. 4 is a control timing chart of the consumable electrode type AC arc welding machine according to the first embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第2の実施の形態におけるアーク・
短絡検出部の具体構成を示すブロック図である。
FIG. 5 shows an arc according to a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the specific structure of a short circuit detection part.

【図6】この発明の第2の実施の形態における消耗電極
式交流アーク溶接機によるアーク・短絡検出信号の制御
タイミング図である。
FIG. 6 is a control timing chart of an arc / short circuit detection signal by the consumable electrode type AC arc welding machine according to the second embodiment of the present invention.

【図7】従来の消耗電極式交流アーク溶接機の構成を示
す回路ブロック図である。
FIG. 7 is a circuit block diagram showing a configuration of a conventional consumable electrode type AC arc welding machine.

【図8】従来の消耗電極式交流アーク溶接機による制御
タイミング図である。
FIG. 8 is a control timing chart of a conventional consumable electrode type AC arc welding machine.

【図9】従来の消耗電極式交流アーク溶接機の構成を示
す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional consumable electrode type AC arc welding machine.

【図10】図10の消耗電極式交流アーク溶接機の各部
の信号のタイムチャートである。
10 is a time chart of signals at various parts of the consumable electrode type AC arc welding machine of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アーク溶接機の電源入力端子 2 1次インバータ部 3 溶接用トランス 4 2次インバータ部 5 リアクトル 6 溶接電源の出力端子 7 通電用コンタクトチップ 8 消耗電極である溶接用ワイヤ 9 溶接アーク 10 被溶接物である母材 11 アーク・短絡検出部 12 溶接電流検出部 13 2次インバータ制御部 14 重畳回路部 15 演算制御部 16 溶接電流設定器 17 溶接電圧設定器 18 正極性比率設定器 19 1次インバータ制御部 20 デッドタイム遅延信号出力制御部 21 アーク・短絡検出部 21a 論理素子 22 アーク・短絡検出部 22a Dフリップフロップ 22b 論理素子 22c 論理素子 23 溶接電流検出器 201 論理素子(NOR論理) 202 遅延回路 1 Power input terminal for arc welding machine 2 Primary inverter section 3 Welding transformer 4 Secondary inverter section 5 Reactor 6 Output terminal for welding power source 7 Energizing contact tip 8 Welding wire which is a consumable electrode 9 Welding arc 10 Workpiece Base material 11 Arc / short-circuit detection unit 12 Welding current detection unit 13 Secondary inverter control unit 14 Superposition circuit unit 15 Calculation control unit 16 Welding current setting device 17 Welding voltage setting device 18 Positive polarity ratio setting device 19 Primary inverter control Part 20 Dead time delay signal output control part 21 Arc / short circuit detection part 21a Logic element 22 Arc / short circuit detection part 22a D flip-flop 22b Logic element 22c Logic element 23 Welding current detector 201 Logic element (NOR logic) 202 Delay circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物で
ある母材との間に、前記溶接ワイヤがプラス極性である
逆極性期間と前記溶接ワイヤがマイナス極性である正極
性期間とをデッドタイムを挟んで交互に繰り返す交流電
圧を印加することによりアーク溶接を行い、前記溶接ワ
イヤが前記母材に接触短絡しているかアークを発生して
いるかを前記溶接ワイヤと前記母材の間に現れる電圧値
から判別し、接触短絡と判別したときに短絡電流を抑制
するように溶接出力電流を制御する消耗電極式交流アー
ク溶接機の制御方法であって、 前記デッドタイムとその後に続く所定の遅延時間の間、
接触短絡かアーク発生かの判別結果をアーク発生に強制
的に固定することを特徴とする消耗電極式交流アーク溶
接機の制御方法。
1. A dead period between a consumable electrode, a welding wire, and a base material, which is an object to be welded, is a reverse polarity period in which the welding wire has a positive polarity and a positive polarity period in which the welding wire has a negative polarity. Arc welding is performed by applying alternating voltage that alternates with time in between, and it appears between the welding wire and the base metal whether the welding wire is in contact with the base metal or short circuiting. A method for controlling a consumable electrode type AC arc welding machine, which determines a voltage value and controls a welding output current so as to suppress a short circuit current when it is determined that a contact short circuit occurs, wherein the dead time and a predetermined delay following the dead time. During the time
A control method for a consumable electrode type AC arc welding machine, characterized in that the determination result of contact short circuit or arc occurrence is forcibly fixed to the arc occurrence.
【請求項2】 消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物で
ある母材との間に、前記溶接ワイヤがプラス極性である
逆極性期間と前記溶接ワイヤがマイナス極性である正極
性期間とをデッドタイムを挟んで交互に繰り返す交流電
圧を印加することによりアーク溶接を行い、前記溶接ワ
イヤが前記母材に接触短絡しているかアークを発生して
いるかを前記溶接ワイヤと前記母材の間に現れる電圧値
から判別し、接触短絡と判別したときに短絡電流を抑制
するように溶接出力電流を制御する消耗電極式交流アー
ク溶接機の制御方法であって、 前記デッドタイムとその後に続く所定の遅延時間の間、
前記デッドタイムの直前における接触短絡かアーク発生
かの判別結果を保持することを特徴とする消耗電極式交
流アーク溶接機の制御方法。
2. A dead polarity period in which the welding wire has a positive polarity and a positive polarity period in which the welding wire has a negative polarity are dead between a welding wire that is a consumable electrode and a base material that is a workpiece. Arc welding is performed by applying alternating voltage that alternates with time in between, and it appears between the welding wire and the base metal whether the welding wire is in contact with the base metal or short circuiting. A method for controlling a consumable electrode type AC arc welding machine, which determines a voltage value and controls a welding output current so as to suppress a short circuit current when it is determined that a contact short circuit occurs, wherein the dead time and a predetermined delay following the dead time. During the time
A method for controlling a consumable electrode type AC arc welding machine, characterized in that a result of determination as to whether a contact short circuit or an arc has occurred immediately before the dead time is held.
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