JPS6082271A - Short-circuit transfer arc welding machine - Google Patents

Short-circuit transfer arc welding machine

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JPS6082271A
JPS6082271A JP18782683A JP18782683A JPS6082271A JP S6082271 A JPS6082271 A JP S6082271A JP 18782683 A JP18782683 A JP 18782683A JP 18782683 A JP18782683 A JP 18782683A JP S6082271 A JPS6082271 A JP S6082271A
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short
power
welding
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Yoichiro Tabata
要一郎 田畑
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls

Abstract

PURPOSE:To provide a titled welding machine which maintains the specified repetitive period of an arc and short circuit and performs uniform welding with less spatters by controlling the electric power within the lapse time in the stage of the short circuit and controlling the electric power within the lapse time on the basis of the final electric power for the short circuit in the stage of the arc. CONSTITUTION:Electric power WS is made 0 at tS=0 in the stage of starting a short circuit then the power WS is quickly increased t2 to transfer and diffuse smoothly the molten metal to the part to be welded without spatters in short-circuit transfer arc welding. The short circuit is maintained in succession with the slightly increased power WS and is ended in the prescribed time TS. Electric power WP2 in the stage of an arc is inputted on the base of the power WS in the stage of ending the short circuit then the input Wa is gradually decreased to effect satisfactory penetration of the molten metal within the prescribed time TA in accordance with the decrease in the arc distance owing to the growth of the molten granule at the wire head. Such control 28 is accomplished by a computer operation 46 and the uniform short circuit transfer arc welding with less spatters is accomplished.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は短絡移行アーク溶接機、特にワイヤ電極(以
下、単にワイヤとも呼ぶ。)と母材との間で短絡とアー
ク発生と全頻繁にa返して溶接全行なうものに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a short-circuit transitional arc welding machine, particularly to a wire electrode (hereinafter also simply referred to as a wire) and a base material, which frequently cause short circuits and arc occurrences. This applies to items that require all welding.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、この種の装置としては第1図に示すものがあった
Conventionally, there has been a device of this type as shown in FIG.

同図に示す装置は、直流電動機10.3相トランス68
、サイリスタ整流素子群70、直流リアクトル12、ワ
イヤN極14、ワイヤを溶接トーチへ送給するモーフ1
6、溶接トーチ18、ワイヤリール22などにより構成
されている。そして、20は母材全示す。
The device shown in the figure includes a DC motor 10.3-phase transformer 68
, thyristor rectifying element group 70, DC reactor 12, wire N pole 14, morph 1 for feeding the wire to the welding torch
6, a welding torch 18, a wire reel 22, etc. 20 indicates the entire base material.

次にその動作について説明する。Next, its operation will be explained.

上記溶接機では、短絡とアーク放電を繰返しながら溶接
を行なう。つまり、アーク時にワイヤの先端部と母材の
溶接部を溶融し、短絡時に溶融したワイヤの先端部を母
材に移行させることによって溶接を行なう。
The welding machine described above performs welding while repeating short circuit and arc discharge. That is, welding is performed by melting the welded portion between the tip of the wire and the base metal during an arc, and transferring the melted tip of the wire to the base metal during a short circuit.

ここで、短絡とアーク放電ta返すことによる溶接の動
作原理を説明する。
Here, the operating principle of welding by short circuit and arc discharge will be explained.

直流電源10から直流リアクトル12を介して溶接トー
チ18と母材20間に電圧を印加しながら、母材20 
f!!lにワイヤ14金一定の速度で送り込む。すると
、ワイヤと母材が短絡し、直流リアクトル12と短路抵
抗で決まる時定数で溶接電流が立ち上がり、アーク放電
が発生する。アーク放電が発生すると、直流リアクトル
12とアーク抵抗で決まる時定数で溶接電流が立ち下が
り、再び短絡する。
While applying a voltage between the welding torch 18 and the base material 20 from the DC power source 10 via the DC reactor 12, the base material 20
f! ! 14-karat gold wire is fed into l at a constant speed. Then, the wire and the base metal are short-circuited, the welding current rises with a time constant determined by the DC reactor 12 and the short circuit resistance, and arc discharge occurs. When arc discharge occurs, the welding current falls with a time constant determined by the DC reactor 12 and the arc resistance, causing a short circuit again.

以上のように、電流供給量とワイヤ送給弁のバランスに
よって、第2図のように、周期的に短絡とアーク放電と
が繰返えされる。
As described above, depending on the balance between the current supply amount and the wire feed valve, short circuits and arc discharges are periodically repeated as shown in FIG. 2.

ところで、従来の短絡移行アーク溶接機は以上のように
青酸されているので、溶接I・−チ位置や母材位置の微
小な変動によって短絡周期が変動する。そうすると、ア
ーク期間の熱員が変わシ、ア−り期間に溶融している溶
融玉の大きさ、および短絡期間に溶滴移行する量がそれ
ぞれ大きく変化し、いわゆる1アークの這上がシ現象1
または1スタツピング現象″と呼ばれる溶接の不安定な
現象が生じる。その結果、大きなスパッタが発生したシ
、溶接ビードに欠陥が生じる、などの問題があった。
By the way, since the conventional short-circuit transitional arc welding machine is prussically oxidized as described above, the short-circuit period changes due to minute fluctuations in the welding I-chi position or the base metal position. As a result, the heating element during the arcing period changes, the size of the molten ball melting during the arcing period, and the amount of droplets transferred during the short circuit period change greatly, and the so-called creeping of one arc becomes a phenomenon. 1
An unstable welding phenomenon called "or 1-stapping phenomenon" occurs.As a result, there are problems such as large spatters and defects in the weld bead.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、前述した従来の問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、大きなスパッタが生じた
シ、あるいは溶接ビードに欠陥が生じたりしないように
した短絡移行アーク溶接機を提供することにある。
This invention was made in view of the conventional problems mentioned above, and its purpose is to provide a short-circuit transitional arc welding machine that does not cause large spatter or defects in the weld bead. It's about doing.

上記目的を達成するため、この発明は、溶接時の瞬時電
力を検出する手段と、溶接目標電力全設定する手段と、
″上記H時電力と上記目標電力とを比較する手段と、こ
の比較手段の比較結果に基づいて溶接電流を制御する手
段とを備えた短絡移行アーク溶接機において、溶接が短
路期間にあるときは、上記目標電力を短絡経過時間に(
)ζ存させるように設定し、また溶接がアークn71間
にあるときは、上記目標電力をアーク経過時間に依存さ
せるように設定し、こitによ勺アーク発生時の目標電
力を該アーク発生の直前の短絡期間に依存させるように
したことk ItfGkとする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a means for detecting instantaneous power during welding, a means for setting a total welding target power,
``In a short-circuit transition arc welding machine equipped with a means for comparing the H-time power and the target power, and a means for controlling the welding current based on the comparison result of the comparison means, when welding is in a short-circuit period, , the above target power is set to the short circuit elapsed time (
) When the welding is between arc n71, set the above target power to depend on the arc elapsed time, and use this to set the target power at the time of arc occurrence to It is assumed that kItfGk is made to depend on the short-circuit period immediately before.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、図面に基づいてこの発明の好適な実施例を説明す
る。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第3図はこの発明による短#5 f、l1行アーク溶接
機の一実施例を示°ノ゛。
FIG. 3 shows an embodiment of a short #5F, 1 row arc welding machine according to the present invention.

同図に示す溶接機は、直流電源10、溶接電流を0N−
OFF制御するパワートランジスタ64、直流リアクト
ル12、フライホイールダイオード66、電流検出器2
4、電圧検出器26、および溶接電流2ON−OFF制
御する制御回a28などにより構成されている。
The welding machine shown in the figure has a DC power supply 10 and a welding current of 0N-
Power transistor 64 for OFF control, DC reactor 12, flywheel diode 66, current detector 2
4, a voltage detector 26, and a control circuit a28 for controlling the welding current 2 ON/OFF.

先ス、溶接トーチ18にワイヤリール22から溶接ワイ
ヤ14が供給され、電流検出器24と電圧検出器26に
よって溶接電流Aiと溶接電圧Viが検出される。
First, welding wire 14 is supplied to welding torch 18 from wire reel 22, and welding current Ai and welding voltage Vi are detected by current detector 24 and voltage detector 26.

検出された溶接電流Atは瞬時電力設定器30に入力さ
れる。
The detected welding current At is input to the instantaneous power setting device 30.

また、検出された溶接電圧Viは、瞬時電力設定器30
と目標電圧設定器34およびflilJ御用コンピュー
タ46に、l10(入出力)インターフエイスミ38’
i介して、それぞれ入力される。
Furthermore, the detected welding voltage Vi is determined by the instantaneous power setting device 30.
and target voltage setter 34 and flilJ computer 46, l10 (input/output) interface 38'
i, respectively.

制御用コンピュータ46は短絡とアークの判定を行なう
。また、このコンピュータ46は、X、Y信号をI10
インターフェイスII 40 ffi介して短絡時間設
定器42およびアーク時間設定器44に与える。これに
より、短絡およびアークの指示を行なう。
The control computer 46 determines whether there is a short circuit or an arc. Further, this computer 46 inputs the X and Y signals to I10.
It is applied to the short circuit time setter 42 and the arc time setter 44 via the interface II 40 ffi. This provides an indication of short circuits and arcs.

短絡時間設定器42およびアーク時間設定器44には短
絡時間+ d6よびアーク時間taが設定される。
A short circuit time +d6 and an arc time ta are set in the short circuit time setter 42 and the arc time setter 44.

この設定状態はI10インターンエイスll4(1介シ
てコンピュータ46に入力される。
This setting state is input to the computer 46 via the I10 Intern Eight II4 (1).

コンピュータ46では、短路時間1sに基づい゛C短絡
波形因因子およびビークアーク電力値Wp2全演算する
。また、アーク時間taに基づいてアーク波形因子af
演算する。これらの演算結果はそれぞれI10インター
フエ・fスIT[4Bに出力される。。
The computer 46 calculates the short circuit waveform factor and the peak arc power value Wp2 based on the short circuit time 1 s. Also, based on the arc time ta, the arc waveform factor af
calculate. The results of these calculations are each output to the I10 interface fs IT[4B. .

知略波形因子Sと、増幅器58にまりA2倍に増幅され
たワイヤ送給速度信号A2・Vwとは、目標短絡電力W
s設定器56にて互いに乗算される。この乗n結果は、
目標短絡電力W s (W s =A2・Vw−s)と
して目位電力設定器60に入力される。
The wire feeding speed signal A2·Vw which is received by the amplifier 58 and amplified by A2 times is the target short-circuit power W.
They are multiplied by each other in the s setter 56. This power n result is
The target short circuit power W s (W s =A2·Vw−s) is input to the target power setting device 60 .

また、アーク波形因子aとピークアーク111.力値W
p2は加り、器50によp互いに減力、される。この減
算結果(W p 2− a )は、目標アーク電力S(
7゜設定器において、増幅器54でA1倍に増幅された
ワイヤ送給速度信号AI・Vwと乗q、される。
Also, the arc waveform factor a and the peak arc 111. Force value W
p2 is added, and p is mutually reduced by the vessel 50. This subtraction result (W p 2- a ) is the target arc power S (
In the 7° setting unit, the signal is multiplied by q by the wire feed speed signal AI·Vw, which is amplified by A1 times in the amplifier 54.

そして、この乗算結果が、目標アーク電力Wa(W a
 = A 1°Vw (Wp 2−a ) )としてE
l t!’A電力設定器60に入力さIlるとともに、
目標電力Wo (Wo=Wa+Ws )として比較器6
2に入力される。
Then, this multiplication result is the target arc power Wa (W a
= A 1°Vw (Wp 2-a) ) as E
lt! 'A power setter 60 is input, and
Comparator 6 as target power Wo (Wo=Wa+Ws)
2 is input.

なお、上記目標電力WOは、平均溶接電圧Viと目標電
圧■0の差電圧(Vo−Vi)によって微調整される。
Note that the target power WO is finely adjusted by the difference voltage (Vo-Vi) between the average welding voltage Vi and the target voltage (2) 0.

比較器62は、瞬時電力設定器30からの瞬時電力Wi
と上記目標電力Woとを比較し、Wi〉WOならばパワ
ートランジスタ64にOFF信号を送る。また、反対に
Wi(Woならばパワートランジスタ64にON信号を
送る。これによシ、溶接電流Aiの′″ON −01”
 F制御“を行なう。
The comparator 62 receives the instantaneous power Wi from the instantaneous power setting device 30.
and the target power Wo, and if Wi>WO, an OFF signal is sent to the power transistor 64. Conversely, if Wi (Wo), an ON signal is sent to the power transistor 64. This causes the welding current Ai to turn ON -01.
Perform "F control".

第5図はコンピュータ46によって実行される制御プロ
グラムの概要をフローチャー1・によシ示す。
FIG. 5 shows an overview of the control program executed by the computer 46 according to flowchart 1.

この制御プログラムでは、ステップ101にてI10イ
ンターフェイスIから溶接電圧■iを取込み、ステップ
102にて、その溶接電圧Viとしきい電圧Vcとを此
叔することによル、短絡とアークの判定を行なう。この
判定の結果に応じて、短絡電力波形設定ルーチン200
またをよアーク電力波形設定ルーチン201のいずれか
を実行する。
In this control program, in step 101, the welding voltage ■i is taken in from the I10 interface I, and in step 102, a short circuit and an arc are determined by transmitting the welding voltage Vi and the threshold voltage Vc. . Depending on the result of this determination, the short circuit power waveform setting routine 200
Also, execute one of the arc power waveform setting routines 201.

短絡電力波形設定ルーチン200とアーク電力波形設定
ルーチン201は、第4図に示す溶滴の状態モード1〜
モード11に従う。第4図は高速度写真の解析P!i果
に基づいて作成した換式図であって、短絡期間とアーク
期間における溶滴り移行および生成の状態をモード化し
て示す。
The short circuit power waveform setting routine 200 and the arc power waveform setting routine 201 are performed in the droplet state modes 1 to 1 shown in FIG.
Follow mode 11. Figure 4 is high-speed photo analysis P! 1 is a conversion diagram created based on the results, and shows modes of droplet transfer and generation during a short circuit period and an arc period.

先ゴ\短n電流波形設定ルーチン200 (IIIの制
御について説りりする。
Next, we will explain the control of the short n current waveform setting routine 200 (III).

最初のステップ111でアーク波形因子af+’ OJ
と9Qし、ステップ112でI10インターンエイスm
にa=Qfc出力する。また、ステップ113.114
でX’fc−1−OJ 、Y’t rlJと定義し、ス
テップ115でI / O−rンターフエイスT、Iに
X、Y信号を出力する。
In the first step 111, the arc waveform factor af+' OJ
9Q, and in step 112 I10 Intern Eight m
output a=Qfc. Also, steps 113 and 114
In step 115, X'fc-1-OJ and Y'trlJ are defined as X'fc-1-OJ and Y'trlJ, and X and Y signals are output to the I/O-r interfaces T and I.

次に、ステップ116で、ワイヤが短絡してからの経過
時間つまり短絡時間tsをIlo・rフタ−フェイス1
1から取込む。そして、それ以後のステップにて、短絡
時間tsに応じたビークアーク電力値wp2および蝮銘
波形因子Sを演む、する。
Next, in step 116, the elapsed time after the wire is short-circuited, that is, the short-circuit time ts, is
Import from 1. Then, in subsequent steps, the peak arc power value wp2 and the signature waveform factor S are calculated according to the short circuit time ts.

ここで、ビークアーク電力値Wp2はアーク再生時のア
ーク電力値を決めるものであって、ビ−クアーク電力値
Wp2は、第4図に示す高速度写真からの解析により、
短絡時間T8に依存するように制御すればよいことが判
明した。つまり、短絡時間TSが長い#デど溶融したワ
イヤが母材側へ移行する景が大きくなるので、次のアー
ク期間では短絡時に母材側へ移行した量だけ溶融すオL
ば、アーク期間に生成される溶融玉を一定に制御するこ
とができる。
Here, the peak arc power value Wp2 determines the arc power value during arc regeneration, and the peak arc power value Wp2 is determined by analysis from the high-speed photograph shown in FIG.
It has been found that the control should be performed in a manner that depends on the short circuit time T8. In other words, if the short circuit time TS is long, the melted wire will migrate to the base metal side, so in the next arc period, the wire will melt by the amount that migrated to the base metal side during the short circuit.
For example, the molten beads generated during the arc period can be controlled to be constant.

従って、ステップ117で短絡時間tSに応じたWp 
2 (Wp 2 = f 2 (ts))を演算し℃、
ステップ118でI10インターフェイスIIIにWp
2を出力する。こうすることにより、第6図の目(票電
力波形の生成過程のタイムチャートにおけるWp2の波
形がI10インターフェイス■1から夕1部へ出力され
る。
Therefore, in step 117, Wp according to the short circuit time tS is
2 (Wp 2 = f 2 (ts)) and ℃,
Wp to I10 interface III in step 118
Outputs 2. By doing this, the waveform of Wp2 in the time chart of the generation process of the power waveform shown in FIG. 6 is outputted from the I10 interface 1 to the 1 section.

短絡波形因子Sについては、第4図のモード6からモー
ド7の期間、つまシtS<ti刑期間をま、できる11
)電力をワイヤに注入しなC方が」こいことが判明した
。ちなみに、tS(t1期間に電力を多く注入すると、
はとんど溶滴移行t−起こさない瞬時短絡を生じて、次
のアークJjl1間では溶融玉を大きくしてしまうとい
うように、短絡周期が乱されるようになる。
Regarding the short-circuit waveform factor S, the period from mode 6 to mode 7 in FIG.
) It turns out that it is better to inject power into the wire. By the way, if a large amount of power is injected during the tS (t1 period),
This causes an instantaneous short circuit that does not cause droplet transfer t-, and during the next arc Jjl1, the molten ball becomes larger, so that the short-circuit period is disturbed.

また、モード7からモード8、つまシtl(ts(t2
期間では、アークが再生しないほどに急激に電力全注入
し、短絡しているワイヤ先端に速((びれを形成さぜる
ことが望ましい、ということが判明した。
Also, from mode 7 to mode 8, tl(ts(t2
It has been found that during the period, it is desirable to inject all the power so suddenly that the arc does not regenerate, forming a fin at the tip of the shorted wire.

モード8からモード11、つまシ【2くts〈13 J
ill閂では、緩やかな勾配で電力の注入を増やしてア
ーク再生を行なうと、アーク再生時に発生するスパッタ
の発生例が一定に1.(るとともに、その量が全体的に
以前のものよりも少な(なシ、しかもスパッタの大きさ
が細か(なる、ということが判明した。
From mode 8 to mode 11, Tsumashi [2kuts〈13 J
In an ill bar, when arc regeneration is performed by increasing power injection with a gentle slope, the number of spatters generated during arc regeneration remains constant. It was also found that the amount of spatter was smaller overall than the previous one, and the size of the spatter was smaller.

さらに、短絡時間tsが13以上になると、溶融してい
ないワイヤが母材に突っ込むのを防ぐため、急激に電力
を注入することによシ強制的にアーク再生を行ない、こ
れによルスタソピング現象が起こらないように制御する
Furthermore, when the short circuit time ts becomes 13 or more, in order to prevent the unmelted wire from plunging into the base metal, arc regeneration is forced by suddenly injecting electric power, and this causes the Rustasoping phenomenon. control to prevent it from happening.

従って、短終波形因子Sについては、コンビュ゛−夕4
6にて次のような制御プログラムが実行される。
Therefore, for the short waveform factor S, the computer 4
At step 6, the following control program is executed.

すなわち、ステップ119で短絡時間1Sと時間t1と
を比較する。その比較結果がtS(t 1ならばステッ
プ120で短絡波形因子s’1irOJに定義し、ステ
ップ126でI10インターフェイス■にSを出力して
ステップ101に戻る。
That is, in step 119, the short circuit time 1S and time t1 are compared. If the comparison result is tS(t1), the short circuit waveform factor s'1irOJ is defined in step 120, S is output to the I10 interface (2) in step 126, and the process returns to step 101.

また、上記比較結果が15<11でなければ、ステップ
121で短絡時間tsと時間t2とを比較する。そして
、その比較結果が1.<12なら、ば、ステップ122
で短終波形因子5iTs=t′3 (ts t 1)に
定義し、ステップ126でI10インターフェイス■に
si出力してステップ101に戻る。
If the above comparison result is not 15<11, then in step 121 the short circuit time ts and time t2 are compared. The comparison result is 1. If <12, then step 122
The short end waveform factor 5iTs=t'3 (ts t 1) is defined in step 126, and si is output to the I10 interface (2), and the process returns to step 101.

さらに、1s<12でなければ、ステップ123で短絡
時間ts′と時間t3とを比較し、その結果がts<t
aならば、ステップ124で短絡波形因子Sを5=f4
(ta t2)+f3(t2)に定義し、ステップ12
6でI10インターフェイス■にSを出力12てステッ
プ101に戻る。
Furthermore, if 1s<12, the short circuit time ts' and time t3 are compared in step 123, and the result is ts<t
If a, then in step 124 the short circuit waveform factor S is set to 5=f4
(ta t2)+f3(t2), step 12
At step 6, S is outputted to the I10 interface (12) and the process returns to step 101.

さらにまた、ts<taでなけれけ、ステップ126で
短絡波形因子5is=f5(ts−ta)+f4(ta
)+f3(t2)に定義し、ステップ126でI10イ
ンターフェイスIIIKst出力してステップ101に
戻る。
Furthermore, if ts<ta, then in step 126 the short circuit waveform factor 5is=f5(ts-ta)+f4(ta
)+f3(t2), outputs I10 interface IIIKst in step 126, and returns to step 101.

以上のようにして、第6図の目標電力波形の生成過程の
タイムチャートにおける’A1tR波形因子Sが、I1
0インターフェイスIIIから外部へ出力さ」しる。
As described above, the 'A1tR waveform factor S in the time chart of the target power waveform generation process in FIG.
0 interface III to the outside.

次に、アーク電力波形設定ルーチン201例の制御につ
い′C説明する。
Next, control of an example of the arc power waveform setting routine 201 will be explained.

ステップ103で短終波形因子5ilOJと定義し、ス
テップ107で■10インターフェイス11にX、Y信
号を出力する。ステップ108でアークが再生してから
の経過時間つまりアーク時間taIf10インターンエ
イスJ[から取込む。ステップ109でアーク時間ta
に応じたa(a=f 1 (ta ))を演算し、ステ
ップ110でI10インターフェイスIUにaf小出力
てステップ1(11に戻る。
In step 103, a short waveform factor 5ilOJ is defined, and in step 107, X and Y signals are output to the 10 interface 11. In step 108, the elapsed time since the arc was regenerated, that is, the arc time taIf10 is taken in from Intern Eighth J[. In step 109, the arc time ta
A (a=f 1 (ta)) corresponding to is calculated, and at step 110 a small af output is output to the I10 interface IU, and the process returns to step 1 (11).

以上のようにして、第6図の目標電力波形の生成過程の
タイムチャートにおけるアーク波形因子aがI10イン
ターフェイスIIIから外部へ出力される。
As described above, the arc waveform factor a in the time chart of the target power waveform generation process shown in FIG. 6 is outputted from the I10 interface III to the outside.

ここで、第7図は第3図の制御回路部分の一実施例を示
す。
Here, FIG. 7 shows an embodiment of the control circuit portion of FIG. 3.

同図において、電流検出器24によって検出された溶接
電流AIは、増幅器Glと02によって増幅されてから
、瞬時電力設定器30内の用3?器Mlr例えばアナロ
グ・デバイス社のA D−532JのXY入力端子に入
力される。
In the same figure, the welding current AI detected by the current detector 24 is amplified by the amplifiers Gl and 02, and then the welding current AI in the instantaneous power setting device 30 is input to The signal Mlr is input to the XY input terminals of, for example, Analog Devices' AD-532J.

また、電圧検出器26によって検出された溶接電圧Vi
は、増幅器G3によって増幅されてから、瞬時電力設定
器30内の#In器M1のY端子、平均電圧設定器32
およびA/Dコンバータ72に入力される。′#Jr算
器M1にて溶接電流Aiと溶接電圧Viが掛算されるこ
とによシ瞬時電力Wiが算出される。この瞬時電力Wi
は、増幅器q4で増幅されてから比較器62の抵抗比1
に入力される。
Further, the welding voltage Vi detected by the voltage detector 26
is amplified by amplifier G3, and then output to the Y terminal of #In device M1 in instantaneous power setting device 30, average voltage setting device 32
and is input to the A/D converter 72. '#Jr calculator M1 multiplies welding current Ai and welding voltage Vi to calculate instantaneous power Wi. This instantaneous power Wi
is amplified by amplifier q4, and then the resistance ratio of comparator 62 is 1.
is input.

平均電圧設定器32では、増幅器G5、コンデンサC1
、抵抗R5で平均化された電圧VcyIc作成する。こ
の電圧Vcは加算器36内の抵抗R6に入力される。
The average voltage setter 32 includes an amplifier G5 and a capacitor C1.
, an averaged voltage VcyIc is created by the resistor R5. This voltage Vc is input to resistor R6 within adder 36.

また、目標電圧VOは可変抵抗器(ボリューム)■几1
で設定され、ボルテージホロワ−回路G6を介して加釘
器36内の抵抗比7に入力される。
In addition, the target voltage VO is set using a variable resistor (volume) ■几1
and is input to the resistance ratio 7 in the nailer 36 via the voltage follower circuit G6.

馴初器36では、平均電圧−Viと目標電圧V。In the acclimatizer 36, the average voltage -Vi and the target voltage V.

とを加nする。この加算された信号(Vo −V i 
)は比較器62内の抵抗比2に入力される。
Add. This added signal (Vo −V i
) is input to the resistance ratio 2 in the comparator 62.

短絡時間設定器42では、先ず、X(8号全バッファ8
4を介してトランジスタIll rlのベースに入力さ
せる。そして、X=1のときにトランジスタTriがO
FF状態となり、この状だ可が続く間、増幅器G8とコ
ンデンサC2による積分動作が行なわれて、その短終時
間tsに応じた電圧が出力される。この電圧はA/l)
コンバータ80でデジタル信号に変換されてI10イン
ターフェイス■に入力させられる。
In the short circuit time setting device 42, first,
4 to the base of the transistor Illrl. Then, when X=1, the transistor Tri is O
The circuit enters the FF state, and while this state continues, the amplifier G8 and the capacitor C2 perform an integration operation, and a voltage corresponding to the short completion time ts is output. This voltage is A/l)
The signal is converted into a digital signal by the converter 80 and input to the I10 interface (2).

また、Y=1のときは、トランジスタTr2がOFF状
態になって、そのOFF状態の時間が増幅器G9とコン
デンサC3によって積分される。
Further, when Y=1, the transistor Tr2 is in the OFF state, and the time in the OFF state is integrated by the amplifier G9 and the capacitor C3.

これによシ、アーク時間taに応じた電圧が出力される
。この電圧はA/Dコンバータ82でデジタル信号に変
換されてI10インターフェイス■に、入力させられる
As a result, a voltage corresponding to the arc time ta is output. This voltage is converted into a digital signal by the A/D converter 82 and input to the I10 interface (2).

I10インターフェイスllI48から出力されるアー
ク波形因子aとピークアーク電力値Wp2は、加算器5
0内のD/Aコンバータ78.76にてアナログ信号に
変換される。アーク波形因子aは増幅器GIOで反転さ
れてから増幅器Gllに入力させられる。増幅器Gll
ではアーク波形因子aとピークアーク電力値Wp2が加
算される。この加算出力(Wp2−a)信号が目標アー
ク電力Wa設定器52内の掛算器M2のYnA子へ出力
される。
The arc waveform factor a and the peak arc power value Wp2 output from the I10 interface llI48 are sent to the adder 5.
The signal is converted into an analog signal by D/A converters 78 and 76 in the 0. The arc waveform factor a is inverted by the amplifier GIO and then input to the amplifier Gll. Amplifier Gll
Then, the arc waveform factor a and the peak arc power value Wp2 are added. This addition output (Wp2-a) signal is output to the YnA terminal of the multiplier M2 in the target arc power Wa setter 52.

他方、I10インターフェイスm4Bから出力される短
絡波形因子Sは、D/Aコンバータ74でアナログ化さ
れ、目標短絡電力Ws設定器56内の掛算器M3のY端
子へ出力される。
On the other hand, the short circuit waveform factor S output from the I10 interface m4B is converted into an analog signal by the D/A converter 74 and output to the Y terminal of the multiplier M3 in the target short circuit power Ws setting unit 56.

目標アーク電力Wa設定器52では、掛算器M2により
、A1倍されたワイヤ送給速度信号A1・Vwと(Wp
2−a)信号が乗算され、これによシ目標アーク電力W
aが算出される。この目標アーク電力Waは、増幅器G
12で増幅されてから、比較器62の抵抗比3に入力さ
れる。
In the target arc power Wa setter 52, a multiplier M2 multiplies the wire feeding speed signal A1·Vw multiplied by A1 and (Wp
2-a) The signal is multiplied so that the target arc power W
a is calculated. This target arc power Wa is determined by the amplifier G
After being amplified by 12, the signal is input to a comparator 62 with a resistance ratio of 3.

また、目標短絡型j)Ws設定器56では、井)3¥器
M3によシ、増幅器58でA2倍されたワイヤ送1tf
i速度信号A2・Vwと短絡波形因子S信号とが乗n、
される。これによシ、目標短絡電力Wsが算出される。
In addition, in the target short-circuit type j)Ws setting device 56, the wire feed rate 1tf is multiplied by A2 in the amplifier 58.
i speed signal A2·Vw and short circuit waveform factor S signal are multiplied by n,
be done. Accordingly, the target short-circuit power Ws is calculated.

こめ算出された目標短絡電力Wsは、増幅器G13で増
幅されてから、比較器62内の抵抗IL 4に入力され
る。
The calculated target short circuit power Ws is amplified by the amplifier G13 and then input to the resistor IL4 in the comparator 62.

比較器62では、抵抗比1に入力されたII′!S時電
力Wi、抵抗IL 2’ K 入力3iLfc (V 
o−V i ) 4(q号、抵抗11.3に入力された
目標アーク電力W a 。
In the comparator 62, II'! inputted to the resistance ratio 1! S time power Wi, resistance IL 2' K input 3iLfc (V
o-V i ) 4 (No. q, target arc power W a input to resistor 11.3.

および抵抗比4に入力された目標短絡電力Wsが加算さ
れる。そして、その加算された電位とアース(接地)T
rL位とが比較器G14で比較され、この比較結果がP
に出力される。このPに出力される信号によって、第3
図のパワートランジスタ64が0N−OFF制御される
and the target short circuit power Ws input to the resistance ratio 4 is added. Then, the added potential and the earth (ground) T
rL is compared with the comparator G14, and the comparison result is P
is output to. The signal output to this P causes the third
The power transistor 64 shown in the figure is ON-OFF controlled.

なお、抵抗几すおよびRaは比較器G14がONからO
FFに反転するときとOFFからONに反転するときに
ヒステリシスをもたせるためのものである。
In addition, the resistance value and Ra are changed when the comparator G14 changes from ON to OFF.
This is to provide hysteresis when inverting to FF and when inverting from OFF to ON.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明による短絡移行アーク溶接機に
よれば、溶接が短絡期間にあるときは、上記目標電力を
短絡経過時間に依存させるように設定し、また溶接がア
ーク期間にあるときは、上記目標電力をアーク経過時間
に依存させるように設定して、アーク発生時の目標電力
ヲ該アーク発生の直前の短絡期間に依存させるようにし
たことによシ、アークと短絡の繰返し周期を一定にする
ことができ、これによシスバッタを少なく、かつ細か(
して、均一な溶接ビードを得ることができる。
As described above, according to the short-circuit transition arc welding machine according to the present invention, when welding is in the short-circuit period, the target power is set to depend on the short-circuit elapsed time, and when welding is in the arc period, the target power is set to depend on the short-circuit elapsed time. By setting the target power to depend on the arc elapsed time and making the target power at the time of arc occurrence depend on the short circuit period immediately before the arc occurs, the repetition period of arc and short circuit can be reduced. It can be kept constant, thereby reducing the number of grasshoppers and making them fine (
As a result, a uniform weld bead can be obtained.

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

第1図は従来の短絡移行アーク溶接機を示す図、第2図
は従来の溶接機による溶接電流波形を示す図、第3図は
この発明による短絡移行アーク溶接機の一実施例を示す
図、第4図を」、短絡期間とアーク期間においての溶滴
の移行状態および生成状態をモード化した換式図、第5
図はこの発明による溶接機のコンビュータ部における実
行プログラムの417成金示すフローチャート図、第6
図はこの発明の目標電力波形の生成過程金示すタイムチ
ャート図、第7図は第3図の制御回路部分の一実施例を
示す図である。 各図中同一部材には同一符号を伺し、10は直流電源、
12は直流リアクトル、14はワイヤ電イへ、18は溶
接トーチ、20は母材、24ハTrLI5!検出器、2
6は電圧検出器、28は制御回路、30は瞬時電力設定
器、32は平均i?を出段定器、34は目標電圧設定器
、36は加算器、38.40.48はI10インターフ
ェイス■、I【、III、42.44は短絡およびアー
ク時間設定器、46はコンピュータ、′50は加算器、
52は目標アーク電力設定器、56は目標短絡電力設定
器、54.58は増幅器、60は目標電力WO設定器、
62は比較器、64は溶接電流A i fコントロール
するためのパワートランジスタ、66はフライ4くイー
ルダイオードである。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 (外2名) 第1図 第2171 手続補正書 (自発) 昭和59年11 A3 日 2、発明の名称 短絡移行アーク溶接礪 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名 称 
(601)三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 4、代理人 5、補正の対象 明m山の発明の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 以上
FIG. 1 is a diagram showing a conventional short-circuit transitional arc welding machine, FIG. 2 is a diagram showing a welding current waveform by the conventional welding machine, and FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the short-circuit transitional arc welding machine according to the present invention. , Fig. 4 is a conversion diagram showing modes of transfer and generation states of droplets during the short-circuit period and the arc period, Fig. 5.
FIG. 6 is a flowchart showing the execution program in the computer section of the welding machine according to the present invention.
The figure is a time chart showing the generation process of the target power waveform according to the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of the control circuit portion of FIG. 3. Identical parts in each figure are given the same reference numerals, and 10 is a DC power supply;
12 is a DC reactor, 14 is a wire to a wire, 18 is a welding torch, 20 is a base metal, and 24 is a TrLI5! Detector, 2
6 is a voltage detector, 28 is a control circuit, 30 is an instantaneous power setting device, and 32 is an average i? 34 is the target voltage setter, 36 is the adder, 38.40.48 is the I10 interface ■, I [, III, 42.44 is the short circuit and arc time setter, 46 is the computer, '50 is an adder,
52 is a target arc power setting device, 56 is a target short circuit power setting device, 54.58 is an amplifier, 60 is a target power WO setting device,
62 is a comparator, 64 is a power transistor for controlling the welding current Aif, and 66 is a flywheel diode. Agent Patent attorney Masuo Oiwa (2 others) Figure 1 2171 Procedural amendment (spontaneous) November 1980 A3 Day 2, title of the invention Short-circuit transitional arc welding 3, relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address: 2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Name:
(601) Mitsubishi Electric Co., Ltd. Representative Jinhachi Katayama 4, Agent 5, Subject of amendment Akiyama Column for detailed explanation of the invention. 6. Details of amendments and above

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1) 溶接時の瞬時電力を検出する手段と、溶瘤目標
電力を設定する手段と、上記瞬時電力と上記目標電力と
を比較する手段と、この比較手段の比較結果に基づいて
溶接電流を制御する手段とを備えた短絡移行アーク溶接
機において、溶接が短絡期間にあるときは、上記目標電
力を短絡経過時間に依存させるように設定し、ま之溶接
がアーク期間にあるときは、上記目標電力をアーク経過
時間に依存させるように設定し、これによシアーク発生
時の目標電力を該アーク発生の直前の短絡期間に依存さ
せるようにしたこと10徴とする短終移行アーク溶接機
。 (2、特許請求の範囲(1)のものにおいて、上記短絡
経過時間が第1の所定時間以内では、上記目標電力を可
及的に0に近づけておき、上記短絡経過時間が上記第1
の所定時間から第2の所定時間までの間では、上記目標
電力を急激な勾配で上昇させ、上記第2の所定時間以後
では、上記目標電力を一定もしくは緩やかな勾配で上昇
させるようにしたことを特徴とする短路移行アーク溶接
機。 (3)特許請求の範囲(1)または(2)のものにおい
て、(11溶接電圧に基づいて短絡とアークの判定を行
なう機能、 (2)上Ml′、判定の結果が短絡であった場合にその
短絡時間に指定する機能、 (3) アーク発生時の溶接電力の@訂をする機能、 (4) 上記短路時間に応じて上記目標電力を演算する
機能、 (5)上記判定の結果がアークでt)つた場合にそのア
ーク時間を指定する機能、 (6)上記アーク時間に応じて上記目標電力を演ηする
機能、 以上(1)〜(6)の機能を有し、これらの機能を所定
の手順で実行する制御手段を備えたことを特徴とする短
路移行アーク溶接機。
[Scope of Claims] (1) Means for detecting instantaneous power during welding, means for setting target power for welding, means for comparing the instantaneous power with the target power, and comparison results of the comparison means. In the short-circuit transition arc welding machine, the target power is set to be dependent on the short-circuit elapsed time when the welding is in the short-circuit period, and the welding is in the arc period. , the target power is set to depend on the arc elapsed time, and the target power at the time of shear arc occurrence is thereby made to depend on the short circuit period immediately before the arc occurrence. Final transition arc welding machine. (2. In claim (1), if the short circuit elapsed time is within the first predetermined time, the target power is kept as close to 0 as possible, and the short circuit elapsed time is within the first predetermined time.
The target power is increased at a steep gradient from the predetermined time to the second predetermined time, and after the second predetermined time, the target power is increased at a constant or gentle gradient. A short path transition arc welding machine featuring: (3) In claims (1) or (2), (11) a function of determining short circuit and arc based on welding voltage; (2) above Ml', when the result of determination is short circuit; (3) Function to correct the welding power at the time of arc occurrence; (4) Function to calculate the target power according to the short circuit time; (5) The result of the above judgment is (6) function to calculate the target power according to the arc time; (6) function to calculate the target power according to the arc time; A short path transition arc welding machine characterized by comprising a control means for performing the following in a predetermined procedure.
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