JPS6082272A - Short-circuit transfer arc welding machine - Google Patents

Short-circuit transfer arc welding machine

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Publication number
JPS6082272A
JPS6082272A JP18782783A JP18782783A JPS6082272A JP S6082272 A JPS6082272 A JP S6082272A JP 18782783 A JP18782783 A JP 18782783A JP 18782783 A JP18782783 A JP 18782783A JP S6082272 A JPS6082272 A JP S6082272A
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JP
Japan
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arc
welding
short
power
circuit
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Application number
JP18782783A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichiro Tabata
要一郎 田畑
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS6082272A publication Critical patent/JPS6082272A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a titled welding machine which maintains the specified repetivie period between an arc and a short circuit and performs uniform welding with less spatters by comparing the instantaneous electric power in the stage of welding and a set target electric power program and controlling the welding current from a DC power source. CONSTITUTION:Instataneous electric power is detected from a current detector 24 and a voltage detector 26 on a weld zone side and the target electric power program in the stage TS of a short circuit and the target electric power program in the stage TA of an arc are compared by a computer 46 of a control circuit 28 in short-circuit transfer arc welding. The welding current is controlled by a control power transistor 64 of a DC power source 10 so as to attain the target value thereof. The period of the short circuit and the arc is thus made constant and the uniform welding with less spatters owing to satisfactory burn- through 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
ク発生とを頻繁に繰返して溶接を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 a welding machine that frequently repeats short-circuiting and arc generation between a wire electrode (hereinafter also simply referred to as a wire) and a base material. Related to 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
イヤ電極14、ワイヤを溶接トーチへ送給するモータ1
6、溶接トーチ18、ワイヤリール22などによシ構成
されている。そして、20は母材を示す。
The device shown in the figure includes a DC motor 10.3-phase transformer 68
, a thyristor rectifying element group 70, a DC reactor 12, a wire electrode 14, and a motor 1 that feeds the wire to the welding torch.
6. It is composed of a welding torch 18, a wire reel 22, etc. Further, 20 indicates the 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、短絡とアーク放電を繰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 repeating short circuit and arc discharge will be explained.

直流電源10から直流リアクトル12t−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
側にワイヤ14を一定の速度で送シ込む。すると、ワイ
ヤと母材が短絡し、直流リアクトル12と短絡抵抗で決
まる時定数で溶接電流が立ち上がシ、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 supply 10 through the DC reactor 12t, the base material 20 is
The wire 14 is fed into the side 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量のバランスに
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 amount of current supplied and the amount of wire fed, 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
栴成されているので、溶接トーチ位置や母材位置の微小
な変動によって短絡期間が変動する。そうすると、アー
ク期間の熱量が変わシ、アーク期間に溶lit!lit
、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0アークの這上
がル現象′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
発生した夛、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 transition arc welding machine is constructed as described above, the short-circuit period changes due to minute fluctuations in the welding torch position or the base metal position. Then, the amount of heat during the arc period changes and melts during the arc period! lit
, the size of the molten ball and the amount of droplet transfer during the short-circuit period each change greatly, resulting in an unstable welding phenomenon called the so-called 0-arc creep phenomenon or 1-stapping phenomenon. As a result, there were problems such as large spatters and defects in the weld bead.

〔発明の概要〕 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、あるいは溶接ピードに欠陥が生じたりし1工いよう
にした短絡移行アーク溶接機を提供することにある。
[Summary of the Invention] This invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to solve problems such as large spatters or welding defects in the welding process. An object of the present invention is to provide a short-circuit transitional arc welding machine.

上記目的を達成するため、この発明は、直流電源から供
給される溶接電流によってワイヤ電極と禎溶接物と金短
昂とアーク放電を繰返しながら溶接する知紹移行アーク
溶接機において、溶接時の瞬時電力を検出する手段と、
目標電力を設定する手段とを有し、上記瞬時電力と上記
目標電力との比較結果に応じて上記直流電源から供給さ
れる溶接電流を制御するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a transitional arc welding machine that repeatedly welds a wire electrode, a workpiece to be welded, and an arc discharge using a welding current supplied from a DC power source. means for detecting electrical power;
The welding current supplied from the DC power source is controlled in accordance with a comparison result between the instantaneous power and the target power.

〔発ツ1の実施例〕 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。
[First Embodiment] 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絡移行アーク溶接機の一実施
例を示す。
FIG. 3 shows an embodiment of a short-circuit transitional 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1ON−
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、および溶接電流を0N−OFF制
御する制御回P328などにより措成されている◎ 先ず、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。
The welding machine shown in the figure has a DC power source of 10 and a welding current of 1 ON-
Power transistor 64 for OFF control, DC reactor 12, flywheel diode 66, current detector 2
4. The voltage detector 26 and the control circuit P328 that controls the welding current ON-OFF. First, the welding wire 14 is supplied from the wire reel 22 to the welding torch 18, and the current detector 24 and the voltage Welding current Ai and welding voltage Vi are detected by detector 26.

検出された溶接電流AIは瞬時電力設定器30に入力さ
れる。
The detected welding current AI 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および制御’ll用コンピュータ
46に、l10(入出力)インターフェイスl38t−
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 control computer 46, l10 (input/output) interface l38t-
They are each input via the

制御用コンピュータ46は短絡とアークの判定全行なう
。また、このコンピュータ46は、X%Y信号6I10
インターフェイス140t−介して短路時間設定器42
およびアーク時間設定器44に与える。これによシ、短
絡およびアークの指示を行なう。
The control computer 46 performs all short circuit and arc determinations. This computer 46 also has an X%Y signal 6I10.
Interface 140t--via short circuit time setter 42
and is applied to the arc time setting device 44. This provides an indication of faults, shorts, 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tsおよびアーク時間taが設定される。この設
定状態はI10インターフェイス■140を介してコン
ピュータ46に入力される。
A short circuit time ts and an arc time ta are set in the short circuit time setter 42 and the arc time setter 44. This setting state is input to the computer 46 via the I10 interface 140.

コンピュータ46では、短絡時間1sに基づいて短絡波
形因子Sおよびピークアーク電力値Wp2を演算する。
The computer 46 calculates the short circuit waveform factor S and the peak arc power value Wp2 based on the short circuit time 1 s.

また、アーク時間taに基づいてアーク波形因子aを演
算する。これらの演算結果はそれぞれI / O−(ン
ターフエイス用48に出力される。
Further, an arc waveform factor a is calculated based on the arc time ta. The results of these calculations are output to the I/O-(interface 48).

短絡波形因子Sと、増幅器5Bにより42倍に増幅され
たワイヤ送給速度信号A2・Vwど41:、0伜43i
絡電力W s設定器56にて互いに乗算されるうこの乗
q結果は、目標短S電力W s (W s =A2・V
w−s)として目標電圧設定器60に入力される。
The short-circuit waveform factor S and the wire feed speed signal A2, Vw, which is amplified 42 times by the amplifier 5B, are 41:, 0 and 43i.
The cross-multiply q results that are multiplied together by the circuit power W s setter 56 are the target short S power W s (W s =A2・V
w-s) to the target voltage setter 60.

また、アーク波形因子aとピークアーク電力値Wp2は
加n器50により互いに減算される。この減算結果(W
 p 2− a )は、目標アーク重力Wa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A1・Vwと乗算される。
Further, the arc waveform factor a and the peak arc power value Wp2 are subtracted from each other by an adder 50. This subtraction result (W
p2-a) is multiplied by the wire feed speed signal A1·Vw which is amplified by A1 times by the amplifier 54 in the target arc gravity Wa setting device.

そして、この乗算結果が、目標アーク電力Wa(Wa 
=AI ・Vw (Wp 2−a ) )として目標電
力設定器60に入力されるとともに、目標電力Wo (
Wo=Wa−1−Ws )として比較器62に入力され
る。
Then, this multiplication result is the target arc power Wa (Wa
=AI・Vw(Wp2-a)) is input to the target power setter 60, and the target power Wo(
It is input to the comparator 62 as Wo=Wa-1-Ws).

なお、上記目標電力Woは、平均溶接電圧Viと目標電
圧Vo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 Vo.

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、W i )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W i (W oならに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′″0N
−OFF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 W i )Wo, an OFF signal is sent to the power transistor 64. Conversely, if W i (W o), an ON signal is sent to the power transistor 64. This causes the welding current Ai to be
-OFF control" is performed.

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トによシ示す。
FIG. 5 shows an overview of the control program executed by the computer 46 in the form of a flowchart.

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F、 Tri、HE V 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とを比較することにより、短絡とアークの判
定を行なう。この判定の結果に応じて、短絡電流波形設
定ルーチン200またはアーク電力波形設定ルーチン2
01のいう′れか全実行する。
In this control program, in step 101, welding F, Tri, and HE Vi are taken in from the I10 interface I, and in step 102, the welding voltage Vi is compared with the threshold voltage Vc to determine whether there is a short circuit or an arc. Let's do it. Depending on the result of this determination, short circuit current waveform setting routine 200 or arc power waveform setting routine 2
Execute all of 01.

短路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結果に基
づい゛C作成した換式図であって、短絡期間とアーク期
間における溶滴の移行および生成の状態衡モード化して
示す。
The short path 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. FIG. 4 is a conversion diagram created based on the analysis results of high-speed photographs, and shows the state equilibrium mode of droplet transfer and generation during the short-circuit period and the arc period.

先ず、短絡電流波形設定ルーチン200 ff111の
制御について説明する。
First, the control of the short circuit current waveform setting routine 200ff111 will be explained.

最初のステップ111でアーク波形因子a’1lOJと
定義し、ステップ112でl10−fンターフエイス■
にa=o’を出力する。また、ステップ113.114
でXをrOJ、Y′ff:rlJと定義し、ステップ1
15でI10インターフェイスHにX、 Y信号全出力
する。
In the first step 111, the arc waveform factor a'1lOJ is defined, and in step 112, the l10-f interface ■
output a=o'. Also, steps 113 and 114
Define X as rOJ, Y'ff:rlJ, and perform Step 1
At step 15, all X and Y signals are output to the I10 interface H.

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tst−I10インターフェイス■
から取込む。そして、それ以後のステップにて、短絡時
間1sに応じたビークアーク電力値Wp2および短絡波
形因子Sを演算する。
Next, in step 116, the elapsed time since the wire was shorted, that is, the short circuit time tst-I10 interface ■
Import from. Then, in subsequent steps, a peak arc power value Wp2 and a short circuit waveform factor S corresponding to the short circuit time 1 s are calculated.

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、ビークアーク電力値
Wp2は、第4図に示す高速度写真からの解析によシ、
短絡時間TSに依存するように制御すれによいことが判
r!JJ Lだ。つまシ、短絡時間TSが長いほど溶融
したワイヤが母料側へ移行する貝が太き(なるので、次
のアーク期間では短絡時に母料側へ移行した量だけ溶融
すれtよ、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 beak arc power value Wp2 determines the arc power value during arc regeneration, and the beak arc power value Wp2 is determined by analysis from the high-speed photograph shown in FIG.
It turns out that it is better to control it so that it depends on the short circuit time TS! It's JJL. The longer the short circuit time TS is, the thicker the melted wire will be when it migrates to the base metal side. Therefore, in the next arc period, melt the amount that migrated to the base metal side during the short circuit. The generated molten beads can be controlled to a constant level.

従って、ステップ117で短絡時間1sに応じたWp 
2 (Wp 2= r 2 (is) )ffi演算し
て、ステップ11Bで110インターフエイス■にWp
2を出力する。こうすることによシ、第6図の0杼電力
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■から外部へ出力される。
Therefore, in step 117, Wp according to the short circuit time 1 s.
2 (Wp 2= r 2 (is))ffi operation, and in step 11B, Wp is applied to the 110 interface ■.
Outputs 2. By doing so, the waveform of Wp2 in the time chart of the generation process of the zero-shuttle power waveform in FIG. 6 is outputted to the outside from the I10 interface 1.

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、っまシis<t1期間では、できるlIl
!シ電力をワイヤに注入しない方がよいことが判明した
。ちなみに、ts<t1期間に電力を多(注入すると、
はとんど溶滴移行を起こさない瞬時短絡を生じて、次の
アーク期間では溶融玉を太き(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, in the period from mode 6 to mode 7 in FIG.
! It turns out that it is better not to inject power into the wire. By the way, if a large amount of power is injected during the period ts<t1,
This causes an instantaneous short circuit that hardly causes droplet transfer, and in the next arc period, the molten ball becomes thicker, and the short circuit period is disturbed.

また、モード7からモード8、つまりt 1<t 5(
t2期間では、アークが再生しないt′tとに急激に電
力を注入し、短絡じているワイヤ先端に速くくびれを形
成させることが望ましい、ということが判明した。
Also, from mode 7 to mode 8, that is, t 1 < t 5 (
It has been found that during period t2, it is desirable to rapidly inject power at t't, when the arc is not regenerated, to quickly form a constriction at the short-circuited wire tip.

モード8からモード11.つまシt 2(t s<t 
3期間では、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
発生量dj7定になるとともに、その素が全体的に以前
のものよシも少なくなシ、しかもスパッタの大きさが細
かくなる、ということが判明した。
Mode 8 to Mode 11. Tsumashi t 2 (t s<t
In period 3, when arc regeneration is performed by increasing the power injection with a gentle slope, the amount of spatter generated during arc regeneration becomes constant, and the amount of spatter as a whole becomes less than that of the previous one. Moreover, it has been found that the size of spatter becomes finer.

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
れにょシスタン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 forcibly performed by suddenly injecting electric power, which prevents the system stamping phenomenon. control to prevent it from happening.

従って、短路波形因子Sについては、コンピュータ46
にて次のような制御プログラムが実行される。
Therefore, for the short path waveform factor S, the computer 46
The following control program is executed.

すなわち、ステップ・119で短絡時間t5と時間t1
とを比較する。その比較結果がts<tlならばステッ
プ120で/Al絡波形因子SをrOJに定義し、ステ
ップ126でI10インターフェイス■にs全出力して
ステップ101に戻る。
That is, in step 119, the short circuit time t5 and the time t1
Compare with. If the comparison result is ts<tl, then in step 120 the /Al coupling waveform factor S is defined as rOJ, and in step 126 all s are output to the I10 interface (2) and the process returns to step 101.

また、上記比較結果がis<tlでなければ、ステップ
121で短絡時間isと時間t2と全比較する。そして
、その比較結果がis<t2ならば、ステップ122で
短絡波形因子s f Ts=t3(t、−tl)に定義
し、ステップ126でI10インターフェイスIIIに
sf小出力てステップ101に戻る。
Further, if the comparison result is not is<tl, then in step 121, the short circuit time is and time t2 are completely compared. If the comparison result is is<t2, the short-circuit waveform factor s f Ts=t3 (t, -tl) is defined in step 122, and a small sf is output to the I10 interface III in step 126, and the process returns to step 101.

さらに、ts<12でなけれtf、、ステップ123で
短絡時間’sと時間t3とを比軸し、その結果がts<
taならば、ステップ124で短路波形因子sis =
 f 4 (ts−−t2)+f3(t2)に定義し、
ステップ126でI10インターフェイス川にSを出力
してステップ101に戻ル。
Furthermore, if ts<12, tf, then in step 123, the short circuit time 's and time t3 are compared, and the result is ts<12.
If ta, then in step 124 the short path waveform factor sis =
Defined as f 4 (ts--t2) + f3 (t2),
In step 126, S is output to the I10 interface and the process returns to step 101.

さらにまた、tS<taでなジノ゛ノしは、ステップ1
26でb Pi”r波形因子sis =f5(ts t
a)+f4(ta)十f3(t2)に定義し、ステップ
126でf10インターフェイスIIIにsi出カして
ステップ101に戻る。
Furthermore, if tS<ta, step 1
26, b Pi”r waveform factor sis = f5(ts t
a)+f4(ta)+f3(t2) is defined, and in step 126, si is output to the f10 interface III, and the process returns to step 101.

以上のようにして、第6図の目標型ノ月皮形の生成過程
のタイムチャートにお(・する短路波形因子Sが、l 
/ 04ンターフエイスHEから外部へ出方される。
In the above manner, the short-path waveform factor S is shown in the time chart of the generation process of the target type of moon skin shape in Figure 6.
/ 04 I am sent outside from Interface Eighth HE.

次に、アーク電力波形設定ルーチン2o1fIIIの制
御について説明する。
Next, the control of the arc power waveform setting routine 2o1fIII will be explained.

ステップ103で短絡波形因子S’trOJと定義し、
ステップ107でI10インターフェイスIIにX、Y
信号全出力する。ステップ108でアークが再生してか
らの経過時間つまシアーク時間taをI10インターフ
ェイス■から取込む。ステップ109でアーク時間ta
に応じたa(a=fl(ta) )’を演算し、ステッ
プ110でI10インターフェイス■にai高出力てス
テップ101に戻る。
In step 103, a short circuit waveform factor S'trOJ is defined,
In step 107, X, Y is sent to I10 interface II.
Outputs all signals. In step 108, the elapsed time since the arc was regenerated, or the arc time ta, is taken in from the I10 interface (2). In step 109, the arc time ta
A(a=fl(ta))' is calculated according to , and in step 110, ai high output is output to the I10 interface (2), and the process 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アーク波形因子aがI10イン
ターフェイス■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 (2) 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G1と02によって増幅されてから
、瞬時電力設定器30内の掛算器Mlr例えばアナログ
・デバイス社のAD−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 amplifiers G1 and 02, and then applied to the multiplier Mlr in the instantaneous power setting device 30, for example, at the XY input terminals of Analog Devices' AD-532J. is input.

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内の用q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。掛算器M1に
て溶接電流A+と溶接電圧Viが掛算されることにより
四時電力Wiが算出される。この旧時電力Wiは、増幅
器G4で増幅されてから比較器62の抵抗Riに入力さ
れる。
Further, the welding voltage Vi detected by the voltage detector 26
is amplified by amplifier G3, and then input to the Y terminal of q filter M1 in instantaneous power setting device 30, average voltage setting device 32, and A/D converter 72. The four-hour power Wi is calculated by multiplying the welding current A+ and the welding voltage Vi by a multiplier M1. This old power Wi is input to the resistor Ri of the comparator 62 after being amplified by the amplifier G4.

平均電圧設定器32では、増幅器G5、コンデンサCI
、抵抗器5で平均化された電圧Vcを作成する。この電
圧Vcは加算器36内の抵抗It 6に入力される。
In the average voltage setter 32, the amplifier G5 and the capacitor CI
, an averaged voltage Vc is created by the resistor 5. This voltage Vc is input to the resistor It 6 in the adder 36.

また、目標電圧■0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を介して加算
器36内の抵抗lt7に入力される。
In addition, the target voltage ■0 is a variable resistor (volume) ■几1
and is input to the resistor lt7 in the adder 36 via the voltage follower circuit G6.

加η器36では、平均電圧−Viと目標電圧■とを加算
する。この加力された信号(Vo−Vi)は比較器62
内の抵抗R2に入力される。
The adder 36 adds the average voltage -Vi and the target voltage ■. This added signal (Vo-Vi) is sent to the comparator 62
It is input to the resistor R2 inside.

短絡時間設定器42では、先ず、X信号をバッファ84
を介して1ト、ランジスタTri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OF’
F’状態となり、この状態が続く間、増幅器G8とコン
デンサC2による積分動作が行なわれて、その短絡時間
tsに応じた電圧が出力される。この電圧はA/Dコン
バータ80でデジタル信号に変換さitてI/Qインタ
ーフェイスTIに入力させられる。
In the short circuit time setting device 42, first, the X signal is sent to the buffer 84.
1 to the base of the transistor Tri. Then, when X-1, the transistor Tri is OF'
The F' state is entered, and while this state continues, an integration operation is performed by the amplifier G8 and the capacitor C2, and a voltage corresponding to the short circuit time ts is output. This voltage is converted into a digital signal by the A/D converter 80 and inputted to the I/Q interface TI.

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によって部分される。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Hに入力させられる。
Further, when Y=1, the transistor Tr2 is in the OFF state, and the time in the OFF state is divided by the amplifier G9 and the capacitor C3. 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 H.

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とビークアーク電力値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内の加算器M2のY端子へ出力さ
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 Y terminal of the adder M2 in the target arc power Wa setting device 52.

他方、I10インターフェイス■【48から出力される
短絡波形因子Sは、D/Aコンバータ74でアナロタ化
され、目標短路電力Ws設定器56内の加算器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 [48] is converted into an analog signal by the D/A converter 74, and is input to Y of the adder M3 in the target short-circuit power Ws setting device 56.
Output to the terminal.

目標アーク電力〜a設定器52では、掛磐洲ト12によ
り、A1倍されたワイヤ送給速度信号AI・VW、!:
 (Wp 2−a )信号が果7vされ、これによシ目
標アーク電力Waが7?4出される。この目標アーク電
力Waは、増幅器G12で増幅さ“れてから、比較器6
2の抵抗R3に入力される。
In the target arc power~a setting device 52, the wire feed speed signal AI·VW, ! which is multiplied by A1 by the Kakeiwazuto 12 is set. :
The (Wp 2-a ) signal is output at 7v, thereby outputting the target arc power Wa at 7-4. This target arc power Wa is amplified by an amplifier G12, and then a comparator 6
It is input to the resistor R3 of No. 2.

また、目標短絡電力Ws設定器56では、掛算器M3に
よ勺、増幅器58で42倍されたワイヤ送給速度信号A
2・Vwと短絡波形因子S信号とが乗算される。これに
より、目標短絡電力Wsが算出される。この算出された
0伐1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R4に入力される。
Further, in the target short circuit power Ws setting device 56, the wire feeding speed signal A is multiplied by the multiplier M3, and the wire feeding speed signal A is multiplied by 42 by the amplifier 58.
2.Vw is multiplied by the short circuit waveform factor S signal. Thereby, the target short-circuit power Ws is calculated. This calculated 0/1 short circuit power Ws is amplified by the amplifier G13 and then input to the resistor R4 in the comparator 62.

比較器62では、抵抗R1に入力された瞬時電力W i
 、抵抗比2に入力された(Vo−Vi)信号、抵抗比
3に入力された目標アーク電力Wa、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)電位とが比較器G1
4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。
In the comparator 62, the instantaneous power W i input to the resistor R1
, the (Vo-Vi) signal input to resistance ratio 2, the target arc power Wa input to resistance ratio 3, and the target short circuit power Ws input to resistance ratio 4 are added. Then, the added potential and the earth (ground) potential are connected to the comparator G1.
4, and the comparison result is output to P. This P
The power transistor 64 shown in FIG. 3 is controlled ON-OFF by the signal outputted to .

なお、抵抗it bおよびRaは比較器G14がONか
らOFFに反転するときと01゛F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。
Note that the resistors itb and Ra are provided to provide hysteresis when the comparator G14 is inverted from ON to OFF and when it is inverted from 01°F 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i、溶接時の瞬時電力を検出する手段と、目標電力
を設定する手段とを有し、上記瞬時電力と上記目標電力
との比較結果に応じて上記直流電源から供給さオt−る
溶接電流を制御するようにしたことにより、アークと短
絡の繰返し周期音一定にすることができ、これによシス
パラタラ少な(、かつ細かくして、均一な溶接ビードを
得ることができる。
As described above, the short-circuit transitional arc welding machine according to the present invention has means for detecting instantaneous power during welding and means for setting target power, and a comparison result between the instantaneous power and the target power is provided. By controlling the welding current supplied from the DC power supply according to the above-mentioned DC power supply, it is possible to keep the repetitive periodic sound of arc and short circuit constant, thereby reducing system irregularities (and making them finer). 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−3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図は短終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l−た換弐図、第5
図はこの発明による溶接機のコンピュータ部における実
行プログラムの構成を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を示すタイムチャー
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。 各図中回一部材には同一符号を付し、10は直流電源、
12は直流リアクトル、14はワイヤ電極、18は溶接
トーチ、20は母材、24は電流検出器、26は電圧検
出器、28は制御回路、30は瞬時電力設定器、32は
平均電圧設定器、34は目標電圧設定器、36は加n器
、38.40.48はI10インターフェイス■、■、
■、4244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n器、52は目標アーク電力設定
器、56は目標短m電力設定器、54.5Qは増幅器、
60は目@電力WO設定器、62は比較器、64は溶接
電流Aiをコントロールするためのパワートランジスタ
、66はフライホ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 211!7I 第5図 第6図 手続補正書 (自発) 昭和゛59年11月13 日 1、事件の表示 特願昭 58−187827号2、発
明の名称 短絡移行アーク溶接機 3、補正をする者 5、補正の対象 I!l]廁円の発明の詳細な説明の欄。 6.7rli正の内容 以上
Fig. 1 shows a conventional short-circuit transitional arc welding machine, Fig. 2 shows welding current waveforms by the conventional welding machine, and Fig. 3 shows an embodiment of the short-circuit transitional arc welding machine according to the present invention. Figure 4 is a mode-based diagram of the droplet transfer and formation states during the short final period and the arc period, and Figure 5 is a
Fig. 6 is a flowchart showing the configuration of an execution program in the computer section of the welding machine according to the present invention, Fig. 6 is a time chart showing the generation process of the target power waveform of the invention, and Fig. 7 is the control circuit part of Fig. 3. It is a figure showing one example of this. The same reference numerals are given to the circuit parts in each figure, and 10 is a DC power supply;
12 is a DC reactor, 14 is a wire electrode, 18 is a welding torch, 20 is a base metal, 24 is a current detector, 26 is a voltage detector, 28 is a control circuit, 30 is an instantaneous power setting device, 32 is an average voltage setting device , 34 is the target voltage setter, 36 is the adder, 38, 40, 48 is the I10 interface ■, ■,
4244 is a short circuit and arc time setting device, 46 is a computer, 50 is an adder, 52 is a target arc power setting device, 56 is a target short m power setting device, 54.5Q is an amplifier,
60 is an eye@power WO setting device, 62 is a comparator, 64 is a power transistor for controlling the welding current Ai, and 66 is a flywheel diode. Agent: Patent attorney Masuo Oiwa (2 others) Figure 1 Figure 211!7I Figure 5 Figure 6 Procedural amendment (self-motivated) November 13, 1980 1, Indication of case Patent application 1982- No. 187827 2, Name of the invention Short-circuit transitional arc welding machine 3, Person making the amendment 5, Subject of the amendment I! l] Column for detailed explanation of Lien's invention. 6.7 rli positive content or more

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電源から供給される溶接電流によってワイヤ
電極と被溶接物とを短絡とアーク放電を繰返しながら溶
接する短絡移行アーク溶接機において、溶接時の瞬時電
力を検出する手段と、目標電力を設定する手段とを有し
、上記瞬時電力と上記目標電力との比較結果に応じて上
記直流電源から供給される溶接電流を制御するようにし
たことを特徴とする短絡移行アーク溶接機。
(1) In a short-circuit transition arc welding machine that welds a wire electrode and a workpiece while repeating short-circuiting and arc discharge using a welding current supplied from a DC power source, there is a means for detecting the instantaneous power during welding and a means for detecting the target power. A short-circuit transfer arc welding machine, characterized in that the welding current supplied from the DC power source is controlled in accordance with a comparison result between the instantaneous power and the target power.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0238462A2 (en) * 1986-02-17 1987-09-23 ESAB Aktiebolag Process and device for welding-process regulation at arc welding
WO2011013305A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 パナソニック株式会社 Arc welding method and arc welding device

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