JPS6178566A - Short-circuiting arc welding method and its equipment - Google Patents

Short-circuiting arc welding method and its equipment

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Publication number
JPS6178566A
JPS6178566A JP19918284A JP19918284A JPS6178566A JP S6178566 A JPS6178566 A JP S6178566A JP 19918284 A JP19918284 A JP 19918284A JP 19918284 A JP19918284 A JP 19918284A JP S6178566 A JPS6178566 A JP S6178566A
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JP
Japan
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circuit
short
current
arc
control circuit
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Pending
Application number
JP19918284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seishi Kajimura
梶村 征志
Takeshi Taisaku
多井作 猛
Yutaka Nakane
中根 豊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSAKA DENKI KK
Osaki Electric Co Ltd
Original Assignee
OSAKA DENKI KK
Osaki Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP19918284A priority Critical patent/JPS6178566A/en
Publication of JPS6178566A publication Critical patent/JPS6178566A/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
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/067Starting the arc
    • B23K9/0671Starting the arc by means of brief contacts between the electrodes

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

Abstract

PURPOSE:To perform in succession a short-circuiting arc welding having good efficiency by performing a constant voltage control by a closed loop at arc generating time and a current control by a closed loop at short-circuiting time and by specifying the loading output current at the short-circuiting section time. CONSTITUTION:An arc 3 is forcibly generated with feeding a consumable elec trode 1 at constant speed, the arc detecting signal is transmitted from a voltage detector 5 to a switching circuit 11 and a preset output voltage is fed to the load. When the feeding of consumable electrode 1 is continued, the distance of the space with a base material 2 is gradually reduced and a short-circuit is reached from the arc 3, the voltage detector 5 immediately transmits a short circuit detecting signal and cuts off a voltage controlling circuit 6 with driving a switching circuit 11 and feeds to the load the output current Iz (Iz=Ia+Is+It) of an extraordinary waveform. Ia is for the arc current of immediately before the short circuit, Is for the preset rising part and It for the varied part increas ing nearly linearly according to the time lapse. The arc is thus generated stably and the arc welding of good efficiency is performed.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、短絡移ぜ〒アーク溶接の改良に係り、特に短
絡区間時に*荷に供給される出力電流を所定の波形に制
御することによりアークを一層安定的に発生させて効率
の良い短絡移りテアーク溶接を連続して行うようにした
方法及びその方法を実施するための装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to improvements in short-circuit welding arc welding, and particularly to the improvement of arc welding by controlling the output current supplied to the load to a predetermined waveform during the short-circuit section. The present invention relates to a method for continuously performing more stable and efficient short-circuit transfer tear arc welding, and an apparatus for carrying out the method.

従来の技術 短絡移行アーク溶接方法は、消耗電極を定速度で送給し
ながら、消耗電極の母材への短絡と、引き乱しを交互に
行ってアークを発生さセ゛r ’t?j t?を行うも
のである。
The conventional short-circuit transfer arc welding method generates an arc by alternately shorting the consumable electrode to the base material and disturbing it while feeding the consumable electrode at a constant speed. jt? This is what we do.

これを行うにあたっての問題点は、スバフタの発生を抑
止する(短絡の発生時とアークの発生時において特に著
しい)こと、及び溶接中°1−りを常に安定して発生さ
せることが強く望まれる。
The problem with doing this is that it is strongly desired to suppress the occurrence of baffle (especially noticeable when a short circuit occurs and when an arc occurs), and to ensure that the occurrence of sludge is always stable during welding. .

そこで、従来はこのような要請に応えるために直流リア
クトルの遅延特性を利用して短絡電流を制御しているが
、このような方法では、fJ接条件が変わる度に必要な
時定数を有するり7クトルを選定することが難点である
うえに、電流の変化時に要求される時定数も非常に大き
いものになるという欠点があり、このため必要なインダ
クタンスは数100μHにも達して、設計、製作が困難
となって製造コストも高価になるという問題があった。
Conventionally, short-circuit currents have been controlled using the delay characteristics of DC reactors in order to meet these demands. Not only is it difficult to select a 7-volt conductor, but it also has the drawback that the time constant required when the current changes is extremely large.For this reason, the required inductance reaches several hundreds of μH, making it difficult to design and manufacture. There was a problem in that it was difficult and the manufacturing cost was high.

また、短絡時の電流は数10OAと大きな値となるため
に大きいインダクタンスを要し、非常に大形のりアクド
ルが必要となる。このため、従来では鉄心を用いて大き
いインダクタンスを得ているが、このような場合には鉄
心の飽和の問題も無視できず、種々の問題があった。
Furthermore, the current at the time of a short circuit is as large as several tens of OA, so a large inductance is required, and a very large glue handle is required. For this reason, in the past, a large inductance was obtained using an iron core, but in such cases, the problem of saturation of the iron core could not be ignored and various problems occurred.

そこで、近年に至っては直流リアクトルの有する蒸上の
問題点を解決すぺ(、出力フィードバック回路中に位相
遅れ要素を挿入して、負荷の変化に対して出力変化に位
相遅れをもたせて実質上、直流リアクトルの効果を発生
させるようにしたものが種々11本されている。
Therefore, in recent years, efforts have been made to solve the vaporization problems of DC reactors (by inserting a phase delay element into the output feedback circuit, it is possible to effectively There are 11 different types of reactors that generate the effect of a DC reactor.

例えば、特開昭58−112659号に提案されたもの
は、その改良されたものである。
For example, the one proposed in Japanese Patent Application Laid-open No. 58-112659 is an improved version.

このものは、直it源の出力制御にスイッチング素子に
よるスイッチング制御方式を使用し、かつ出力制御回路
を負荷の変動に対して位相遅れをもたせる回路を備え、
この位相遅れ量を出力の増加時と誠少時とでそれぞれ独
立してiI!整可能な回路構成としたことを特許とする
もので、従来のように大形の直流リアクトルを用いるこ
となく、常に溶接に最適な出力上昇速度と下降速度とを
容易に得ることができる利点があり、溶接の安定性が飛
曜的に向上し、かつビード形状の制?1が可能に行える
というものである。
This device uses a switching control method using switching elements to control the output of the direct IT source, and is equipped with a circuit that causes the output control circuit to have a phase delay with respect to load fluctuations.
This phase delay amount is determined independently when the output is increased and when the output is decreased. It has a patented circuit configuration that allows adjustment, and has the advantage of being able to easily obtain the optimal output rise and fall speeds for welding without using a large DC reactor like in the past. Yes, the stability of welding is dramatically improved, and the bead shape can be controlled. 1 is possible.

発明が解決しようとする問題点 本発明は、位相遅れ要素を用いた短絡移行アーク溶接方
法を更に改良したもので、従来の方法よりも効率が良く
、しかもアークの安定性の改善された短絡移行アーク溶
接方法を提供することを解決すべき問題点としたもので
あり、特に従来の方法においては認識されることのなか
った出力1i流の波形の制御、つまり短絡時に負荷に供
給される゛ 出力電流を特定の波形に制御することによ
って溶滴移行を短時間で確実に行うと同時に、アーク発
生時の電流値を抑制し、溶滴移行のための発熱を助長す
ることにより上記した問題点を解決するものである。
Problems to be Solved by the Invention The present invention is a further improvement of the short-circuit transfer arc welding method using a phase-lag element, which is more efficient than the conventional method and has improved arc stability. The problem to be solved is to provide an arc welding method, and in particular, control of the waveform of the output 1i current, which has not been recognized in conventional methods, that is, the output that is supplied to the load in the event of a short circuit. By controlling the current to a specific waveform, droplet transfer is ensured in a short time, and at the same time, the above-mentioned problems are solved by suppressing the current value when arcing occurs and promoting heat generation for droplet transfer. It is something to be solved.

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明者らは短絡移行
アーク溶接法を実施するにあたって種々の検討を重ねた
結果、短絡時の出方電流の波形を特許請求の範囲に記載
したように設定する二とにより、溶滴移行を短時間で確
実に行うと同時に、アーク発生時の′4流値を抑制して
i3滴移行のための発心をIIJI!してアークを安定
して発生させることができた。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have conducted various studies in implementing the short-circuit transitional arc welding method, and have patented the waveform of the output current during a short-circuit. By setting 2 and 2 as described in the claims, the droplet transfer is performed reliably in a short time, and at the same time, the '4 flow value at the time of arc generation is suppressed and the starting point for i3 droplet transfer is IIJI! We were able to generate an arc stably.

そして、これらの結果、アークを一層安定的に発生させ
ることが可能になり、溶接効率を飛躍的に向上させると
同時にスバンタの発生の少ない溶接を連続して行うこと
ができたという事実を知得して本発明に到達したもので
ある。
As a result, we learned that it became possible to generate an arc more stably, dramatically improving welding efficiency, and at the same time, welding could be performed continuously with less generation of svanta. The present invention was thus achieved.

すなわち、本発明方法によって提供される方法は、消耗
電極を定速度で送給しながら、短絡とアークの発生を交
互に行う短絡移行アーク溶接方法において、アーク発生
時には閉ループによる定電圧制御を行い、かつ短絡時に
は閉ループによる電ヨ制御に切り換えて、その短絡区間
時において負荷に供給される出力電流Iよの波形を、l
z  ”Ia+Is+lt  (ここに、12は短絡直
前の7−りit流、Isは予め設定された立上り分、I
tは時間経過に連れて略直線状に増大する変化分である
:に制御することを要旨としており、また本発明方法を
実施するために提供される装!は、スイ、千/り制御回
路を駆動して負荷に供給される出力電圧、電流を閉ルー
プ制御するよろにした定電圧制御回路と電流制御13回
路とを組合わせて構成されたアーク溶接装置であって、
侍に上記定電圧制御回路は、アーク発生時の負荷電圧を
検出する電圧検出器からのアーク検出信号を受けて駆動
され、該電圧検出器からの出力信号を受けて上記スイッ
チング制御回路に予め設定されたtlII御値に応じた
ドライブ信号を出力する電圧V@御回路を備えて成り、
かつ上記it流′JI4御回路は、上記電圧検出器から
の短絡検出信号を受けて駆動され、負荷電流を検出する
1t?!検出器からの出力信号を受けて上記スイチング
@iB回路に予め設定された制御値に応したドライブ信
号を出力する電流制御回路を備えて成り、このii f
Lf#I i11回路は1、−1a+l54−I L 
 [ここに、1aは短絡直前のアーク電流、+3は予め
設定された立上り分、+1は時間経過に連れて略直線状
に増大する変化分である]で規定された所定の波形を有
した出力電流I!をその短絡区間時に負荷に供給するよ
うに構成されていることを要旨とするものである。
That is, the method provided by the method of the present invention is a short-circuit transfer arc welding method in which short-circuiting and arc generation are alternately performed while feeding a consumable electrode at a constant speed, and when an arc is generated, constant voltage control is performed in a closed loop, In addition, in the event of a short circuit, the power control is switched to closed-loop control, and the waveform of the output current I supplied to the load during the short circuit period is changed to l.
z ”Ia+Is+lt (Here, 12 is the 7-ite flow immediately before the short circuit, Is is the preset rising edge, I
t is a change that increases approximately linearly over time. This is an arc welding device that is constructed by combining a constant voltage control circuit and 13 current control circuits, which drive a switch control circuit to control the output voltage and current supplied to the load in a closed loop. There it is,
Samurai: The constant voltage control circuit is driven by receiving an arc detection signal from a voltage detector that detects the load voltage when an arc occurs, and is driven by receiving an output signal from the voltage detector and preset in the switching control circuit. It comprises a voltage V@ control circuit that outputs a drive signal according to the tlII control value,
The IT current JI4 control circuit is driven in response to a short circuit detection signal from the voltage detector, and detects the load current. ! It comprises a current control circuit that receives an output signal from the detector and outputs a drive signal corresponding to a control value set in advance to the switching@iB circuit, and this ii f
Lf#I i11 circuit is 1, -1a+l54-I L
[Here, 1a is the arc current immediately before the short circuit, +3 is the preset rise, and +1 is the change that increases approximately linearly over time.] Current I! The gist of the invention is that the circuit is configured to supply the load to the load during the short-circuit section.

発明の作用及び効果 本1発明方法によれば、アーク発生時には定電圧制御を
実施し、短絡発生時には電流11御に自動的に切り携え
られて、短絡移行アーク溶接が連続して1〒われ、特に
短絡区間時においては、負荷に供給される出ノJ電流I
2が It−1a+ls+It  (ここに、Iaは短絡直前
の7−り電流、Isは予め設定された立上り分、lt+
よ時間経過に連れて略直線状に増大する変化分である)
で規定される特定の波形に制御される。
Functions and Effects of the Invention According to the method of the present invention, constant voltage control is carried out when an arc occurs, and when a short circuit occurs, the current is automatically switched to 11, and short circuit transition arc welding is performed continuously 1 time. Especially in the short-circuit section, the output J current I supplied to the load
2 is It-1a+ls+It (here, Ia is the current just before the short circuit, Is is the preset rising edge, lt+
It is a change that increases approximately linearly over time)
is controlled to a specific waveform defined by

乙たかって、毛圧峡出器により短t;)か検出されたi
l+′、−:よ、kq 4&直11;1のアーク心jA
laを4準とした値に1・、め1:を定された所定の立
上り分Isを加算した電流がIt荷に瞬時に供給される
ことになり、さふに′Xり格が進iiするに連れてこの
電流には、時間経過に連れて略直腺的に増大する+1で
規定される変化分が補足される。
A short t;) was detected by the capillary pressure extractor.
l+', -: Yo, kq 4 & straight 11; 1 arc center jA
A current obtained by adding a predetermined rising edge Is determined by 1 and 1 to the value with la as the 4th standard is instantaneously supplied to the It load, and the current is immediately increased. As time passes, this current is supplemented with a change defined by +1 that increases approximately linearly over time.

このため、負荷は接触抵抗の大きい時期に大きな電流で
t+速にJJI+惟されて素早く溶滴となり、しかもこ
の溶滴のIJIl心温度の1昇とともに負荷の接触抵抗
が増大すると所定の変化分1(で電流が増大して補足さ
れることになるので、消耗電極は短時間の内に小さい溶
滴となって分断される。
Therefore, when the contact resistance is large, the load is quickly turned into a droplet by applying a large current at a speed of t+, and if the contact resistance of the load increases as the core temperature of the droplet increases by 1, the predetermined change is 1. (As the current increases and is supplemented, the consumable electrode becomes small droplets and breaks off within a short time.)

その結果、きめの細かいビードが得られ、効率の良い連
続した溶接作業が可能となる。
As a result, a fine-grained bead is obtained, allowing efficient continuous welding work.

また、電流制御回路に短絡t′dLE限設定回路を設け
た場合には、短絡時に負荷に供給される出力電流が常に
監視されているので、制御時に出力電流が無限に増大す
ることが未然に防止でき、信頼性の高い安定したfII
制御の短絡移行アーク溶接が連袂して実施できる利点も
ある。
In addition, if a short circuit t'dLE limit setting circuit is provided in the current control circuit, the output current supplied to the load in the event of a short circuit is constantly monitored, which prevents the output current from increasing indefinitely during control. Preventable, reliable and stable fII
There is also the advantage that controlled short-circuit transitional arc welding can be carried out in series.

発明の実施例 以下に、添付図を参照しつつ本発明方法をその装置の構
成とともに詳細に説明する。
EMBODIMENTS OF THE INVENTION The method of the present invention will be described in detail below, together with the configuration of the apparatus, with reference to the accompanying drawings.

第1図に、本発明装置の構成をブロンク線図をもって示
す。
FIG. 1 shows the configuration of the apparatus of the present invention using a Bronk diagram.

本発明装置は、図に見るように、スイッチフグ制御[!
回路IOを駆動して負荷に供給される出力電圧、電流を
閉ループ■制御するようにした定電圧制御■回路と、電
流制御回路とを組合わせご構成されており、アーク発生
時には定電圧制telを行い、かつ短絡時にはt流制御
を行なって短絡(多行アーク溶接を1!!続して行うも
のである。
As shown in the figure, the device of the present invention has switch blowfish control [!
It is composed of a constant voltage control circuit that drives the circuit IO and controls the output voltage and current supplied to the load in a closed loop, and a current control circuit. In addition, when a short circuit occurs, t-flow control is performed to perform short circuit (multi-row arc welding is performed once!!).

図において、1は不図示の制御系によって所定速度で送
給される消耗1掻(溶接ワイヤ)、2は破溶接部材であ
る母材、3はアーク発生時に生しる?8接アークを示し
、4はt流検出器、5は電圧検出器、6は定電圧制御モ
ード時に駆動される電圧制御回路、7は電流制御モード
時に駆動される電流制御回路、8は平滑回路、9は!l
流回路、10は負荷に対して必要な電圧、電流を供給す
るために設けたスイッチング制御回路、11は電圧検出
器5からのアーク検出信号、短絡積出信号により定電圧
制御nと電11g+御を交互に切り換えるスイッチング
手段である。
In the figure, 1 is a welding wire that is fed at a predetermined speed by a control system (not shown), 2 is a base material that is a broken weld member, and 3 is a welding wire that is generated when an arc occurs. 8 shows a contact arc, 4 is a t-current detector, 5 is a voltage detector, 6 is a voltage control circuit driven in constant voltage control mode, 7 is a current control circuit driven in current control mode, 8 is a smoothing circuit ,9 is! l
10 is a switching control circuit provided to supply the necessary voltage and current to the load; 11 is a constant voltage control circuit n and an electric current 11g + control circuit based on an arc detection signal from the voltage detector 5 and a short circuit output signal This is a switching means that alternately switches between.

ここに、電圧制御回路6は電圧検出器5がアークの発生
を検知した時に駆動され、発生したアーク3を安定的に
維持して消耗を掻1を加熱溶融させるためにスイッチン
グ制御回路lOを閉ループ制御して、アーク発生区間(
72〜TlJ時には第2図(a)で示されるような一定
の出力電圧Vを負荷に安定的に供給する。
Here, the voltage control circuit 6 is driven when the voltage detector 5 detects the occurrence of an arc, and in order to stably maintain the generated arc 3, eliminate wear, and heat and melt the arc 1, the switching control circuit 10 is connected in a closed loop. The arc generation section (
72 to TlJ, a constant output voltage V as shown in FIG. 2(a) is stably supplied to the load.

また、電流制御回路7は、電圧検出器5が短絡を検知し
た時に駆動され、短絡区間(Tl−72)時に負荷に対
して、第2図(b)に示したような出力電流■2を供給
するものであり、この電流制御回路7によって負荷に供
給される短絡区間時の出力電流1□は、短絡直前のアー
ク電流+aを基準にしてIsを立上り分として急峻に立
ち上がったもので、Is分だけ立上がった後は短絡状態
が進行するに連れて1(分だけ時間経過に連れて略直線
状に増大する特異な波形を有する。
Further, the current control circuit 7 is driven when the voltage detector 5 detects a short circuit, and outputs an output current 2 as shown in FIG. 2(b) to the load during the short circuit period (Tl-72). The output current 1□ during the short-circuit period, which is supplied to the load by the current control circuit 7, rises sharply with Is as the rising edge with reference to the arc current +a immediately before the short-circuit. After rising by 1 min, it has a unique waveform that increases approximately linearly as time passes by 1 min as the short-circuit condition progresses.

つまり、短絡区間時に負荷に供給される1ti+□は、
!、=Ia+Is+Itとし’r表される。
In other words, 1ti+□ supplied to the load during the short circuit section is
! , =Ia+Is+It.'r is expressed as 'r.

〔ここに、Iaは短絡直前のアークtよ、!Sは予め設
定された立上がり分、Itは時間経過に連れて略直線状
に増大する変化分である。〕第3図は、第1図のプロ7
り線図を更に詳細にした構成図であり、スイッチング制
御回路10はパワートランジスタなどによって具体化さ
れた出力、I!整素子101をドライバ+02で駆動す
る構成とtCシ、このトライバ+02はパルス幅側?1
回iV3103によってドライブパルスのパルス幅が調
節可能になっている。
[Here, Ia is the arc t just before the short circuit! S is a preset rise, and It is a change that increases approximately linearly over time. ] Figure 3 shows Pro 7 in Figure 1.
This is a more detailed configuration diagram of the line diagram, in which the switching control circuit 10 has an output realized by a power transistor or the like, I! Is the configuration in which the adjustment element 101 is driven by the driver +02 and the driver +02 on the pulse width side? 1
The pulse width of the drive pulse can be adjusted by turning iV3103.

また、スイッチング手段11としては、パルス幅制御回
路+03の後段に設番ノたスイッチング回路11が採用
されており、このスイッチング回路11は、上記した電
圧検出器5からアーク検出信号を受けると制御モードを
定電圧制御に選択するとともに、電圧検出器5から′@
絡検出信号を受けると制御モードを直ちに@、流制御に
切り換える。
Further, as the switching means 11, a switching circuit 11 with a design number is adopted after the pulse width control circuit +03, and when this switching circuit 11 receives an arc detection signal from the voltage detector 5 described above, it switches to the control mode. is selected for constant voltage control, and the voltage detector 5'@
Upon receiving the fault detection signal, the control mode is immediately switched to @, flow control.

このスイッチング回路11の後段には、電圧制御回路6
と、’Uj、 /7iL潅制御回路7とが接続されてお
り、電圧制御回路6は、実施例では誤差増幅器61、電
圧設定器62を含んで構成されており、誤差増幅器61
では、電圧検出rS5からの出力信号(負荷への供給電
圧)と電圧設定器62からの出力信号が比較されて、両
者の誤差出力がスイッチノブ回路11を介してパルス幅
制御回路103に送られている。
A voltage control circuit 6 is provided after the switching circuit 11.
and 'Uj, /7iL are connected to the irrigation control circuit 7. In the embodiment, the voltage control circuit 6 includes an error amplifier 61 and a voltage setter 62.
Then, the output signal from the voltage detection rS5 (voltage supplied to the load) and the output signal from the voltage setting device 62 are compared, and the error output between the two is sent to the pulse width control circuit 103 via the switch knob circuit 11. ing.

ここに、電圧設定器62は定電圧制御七 ト時における
制御値を規定するものである。
Here, the voltage setting device 62 is used to define a control value at the time of constant voltage control.

一方、電流制御回路7は、実施例では、スイッチング回
路71と2つの誤差増幅器72.73及びコンパレータ
74.更にI/Vコンバータ75、短絡電流設定器76
、短絡電流上限設定器77を組合わせて構成されており
、スイッチング回路7Iは、コンパレータ74の反転出
力信号により、誤差増幅器72と73との選択切り換え
を可能にしており、コンパレータ74から反転出力信号
が出力されると、誤差増幅器72から73に切り換え接
続される。
On the other hand, in the embodiment, the current control circuit 7 includes a switching circuit 71, two error amplifiers 72, 73, and comparators 74. Furthermore, an I/V converter 75 and a short circuit current setting device 76
, a short-circuit current upper limit setter 77, and the switching circuit 7I enables selection switching between error amplifiers 72 and 73 using an inverted output signal from the comparator 74. is output, it is switched and connected to error amplifiers 72 to 73.

ここに、誤差増幅器72は短絡電流膜定器76を基準と
して、I/Vコンバータ75の出力との比較をなし、両
者の出力誤差を増幅しており、その誤差出力がスイッチ
ング回路71及び11を介してパルス幅制御回路103
に送られて、負荷には第2図(b)に示した波形の出力
電流■2が供給される。つまり、短絡区間時に負荷に供
給される出力電流は、短絡電流設定器76により規定さ
れ、第2図の(blに示した特異な波形を有した短絡電
流1.となる。
Here, the error amplifier 72 compares the output of the I/V converter 75 with the short-circuit current regulator 76 as a reference, and amplifies the output error between the two, and the error output is applied to the switching circuits 71 and 11. via the pulse width control circuit 103
The load is supplied with an output current 2 having the waveform shown in FIG. 2(b). That is, the output current supplied to the load during the short-circuit period is defined by the short-circuit current setting device 76, and becomes the short-circuit current 1 having a unique waveform shown in (bl) in FIG.

このような制御を可能にする短絡電流設定器76の更に
詳細な構成を第4図に示す。
FIG. 4 shows a more detailed configuration of the short-circuit current setting device 76 that enables such control.

こごに サンプルホールド回路762は、I/Vコンバ
ータ75を介して送られて来る出力電流1aに対応した
電圧信号をサンプリングし、上記した電圧検出器5から
短絡検出信号を受けろたびに、そのサンプリングした信
号をホールドして出力するものであり、また立上り置設
定器763は、例えばfd制御に必要な立上り分Isを
任意に規定するために溶接条件に応して定めたレベルの
電圧信号を出力し、他方の積分回路761は出力電流が
15分だけ立上がった後に、Itの変化分、つまり積分
回路の時定数により定まる略直線状に上昇する勾配値t
anδを規定する。
Here, the sample and hold circuit 762 samples the voltage signal corresponding to the output current 1a sent via the I/V converter 75, and performs the sampling every time it receives the short circuit detection signal from the voltage detector 5 described above. The rise position setter 763 outputs a voltage signal at a level determined according to the welding conditions in order to arbitrarily specify the rise Is necessary for fd control, for example. However, after the output current has risen for 15 minutes, the other integrating circuit 761 generates a slope value t that increases in a substantially linear manner determined by the change in It, that is, the time constant of the integrating circuit.
Define anδ.

したがって、この実施例では、誤差増幅器72は、1/
Vコンバータ75の出力信号と、サンプルホールド回路
762、立上り看設定器763、積分回路761の出力
が加算された加算信号を人力し、これらの誤差信号がス
イッチング回路72に供給されて、短絡区間時に負荷に
供給される電流1□が第2図(b)に示したような波形
に制御されている。
Therefore, in this embodiment, error amplifier 72 is 1/
A sum signal obtained by adding the output signal of the V converter 75 and the outputs of the sample and hold circuit 762, the rising edge setting device 763, and the integration circuit 761 is manually generated, and these error signals are supplied to the switching circuit 72, and the error signals are supplied to the switching circuit 72. The current 1□ supplied to the load is controlled to have a waveform as shown in FIG. 2(b).

一方、コンパレータ74では、l/Vコンバータ75の
出力レベルと短絡電流上限設定器77の出力レベルを比
較しており、I/Vコンバータ75の出力レベルが短絡
電流上限設定器77の出力レベルを越えた時には、反転
出力信号をスイッチング回路71に送って誤差増幅器7
2から誤差増幅器73に切り換えて、その誤差信号を出
力する。
On the other hand, the comparator 74 compares the output level of the I/V converter 75 and the output level of the short-circuit current upper limit setter 77, and the output level of the I/V converter 75 exceeds the output level of the short-circuit current upper limit setter 77. In this case, the inverted output signal is sent to the switching circuit 71 and the error amplifier 7
2 to the error amplifier 73 and outputs its error signal.

この結果、コンパレータ75が反転出力信号を出すとス
イッチング回路】lを介してパルス幅制御回路+03に
送られる信号は、短絡電流上限設定器76によって設定
されたものになり、短絡電流l□が無限に増大するのが
未然に防止されることになる。ここで、短絡電流上限設
定器76によって設定される設定値は、通常はスパッタ
を生しさせないように規定されているので、この上限設
定器76により短絡時のスパツクの発生が有効に抑:1
ノ1さ札ることになる。
As a result, when the comparator 75 outputs an inverted output signal, the signal sent to the pulse width control circuit +03 via the switching circuit ]l becomes the one set by the short-circuit current upper limit setting device 76, and the short-circuit current l□ becomes infinite. This will prevent the situation from increasing. Here, the setting value set by the short-circuit current upper limit setter 76 is normally specified so as not to cause spatter, so this upper limit setter 76 effectively suppresses the occurrence of spatter during a short circuit.
No. 1 will be displayed.

次に、第3図に示したブロック線図と、第2図;こ示!
−だ波形図を参明して回路の動作を本発明方/hととも
に説明する。
Next, the block diagram shown in Figure 3 and Figure 2;
- The operation of the circuit will be explained together with the method of the present invention with reference to waveform diagrams.

アーク溶接のスタート時には、アークの発生を容易にす
るために適当な前置制御がなされ、消耗電極lが定速度
で送給されてアーク3が強制的に発生される。
At the start of arc welding, appropriate pre-control is performed to facilitate the generation of the arc, and the consumable electrode 1 is fed at a constant speed to forcibly generate the arc 3.

アーク3が発生すると、電圧検出器5からスイッチツク
回路11にアーク噴出信号が送られ、電圧制御回路7が
パルス幅制御回路103に接続されろ、この結果、制御
は定電圧制御モードとなり、電圧設定!S72によって
予め設定された出力電圧が負荷に供給されることになる
When an arc 3 occurs, an arc ejection signal is sent from the voltage detector 5 to the switching circuit 11, and the voltage control circuit 7 is connected to the pulse width control circuit 103. As a result, the control becomes constant voltage control mode, and the voltage setting! The preset output voltage is supplied to the load in S72.

この時負荷に供給される出力電圧■は、第2図(a)に
示した通りである。
The output voltage {circle around (2)} supplied to the load at this time is as shown in FIG. 2(a).

しかるに、消耗電極1の送給が更に続けて行われて、消
耗電極lと母材2との間隙距離が次第に減少して、アー
クから短絡に至る。
However, as the consumable electrode 1 continues to be fed, the gap distance between the consumable electrode 1 and the base material 2 gradually decreases, leading to an arc and a short circuit.

すると、電圧検出器5は、直ちにその状態を検出し、短
絡検出信号を出力する。
Then, the voltage detector 5 immediately detects the state and outputs a short circuit detection signal.

すなわら、この状態では、出力電圧が数十ポルトから零
ポルト付近に急変する(したがって、二の状態を電圧検
出器5により検出するには、電圧検出器5を例えば、比
較器で基′$電圧と比較できるように構成すればよい)
In other words, in this state, the output voltage suddenly changes from several tens of ports to around zero ports. It should be configured so that it can be compared with the $ voltage)
.

第1図に示した実施例では、この時の検出信号でスイッ
チング回路+1を駆動1.て、電圧制御回路を直ちにa
断して電流制御回路をパルス幅設定回路103に接続す
る構成にしてあり、同時に短絡電流設定器76にも駆動
信号を送ってこの短絡電流設定器76によって設定され
た電流のフィードバック制御が可能になるようになって
いる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the detection signal at this time drives the switching circuit +1. and immediately turn the voltage control circuit a.
The configuration is such that the current control circuit is disconnected and connected to the pulse width setting circuit 103, and at the same time a drive signal is also sent to the short circuit current setting device 76 to enable feedback control of the current set by the short circuit current setting device 76. It's supposed to be.

しかして、電圧検出器5が、短絡検出信号を出力すると
、スイッチング回路11は1!流gl +31モードに
切り換わり、積分回路761が駆動され、かつサンプル
ホールド回路762がサンプリングした信号をホールト
する。この結果、誤差増幅器72には、積分回路761
.+ンプルホールド回路762、立上り置設定器763
の各々から出力されたIJII 37信号が電流制御モ
ードの基準信号として誤差増幅器72に人力され、l/
Vコンバータ75を介して電流検出器4より送られて来
る出力電流la(短絡直前のアーク発生時)と比較され
て、上記した加算信号によって規定された上述したよう
な特異な波形をした出力it流I、が負荷に供給される
ことになる。
Therefore, when the voltage detector 5 outputs a short circuit detection signal, the switching circuit 11 outputs 1! Switching to the current gl +31 mode, the integrating circuit 761 is driven and the sample hold circuit 762 holds the sampled signal. As a result, the error amplifier 72 includes an integrating circuit 761.
.. + sample hold circuit 762, rise position setting device 763
The IJII 37 signal outputted from each of the
It is compared with the output current la sent from the current detector 4 via the V converter 75 (at the time of arc occurrence immediately before a short circuit), and the output it has the above-mentioned unique waveform defined by the above-mentioned addition signal. A stream I, will be supplied to the load.

これらの制御の結果、アーク発生時には、装置は定電圧
t111御モードとなり、かつ短絡発生時にはt流制御
モードとなって、第2図(b)で示した特異な波形の出
力電流18が負荷に供給されて、短絡移行アーク溶接が
連続して行われることになる。
As a result of these controls, when an arc occurs, the device enters the constant voltage t111 control mode, and when a short circuit occurs, the device enters the t-current control mode, and the output current 18 with the unique waveform shown in Fig. 2(b) is applied to the load. supplied, short-circuit transitional arc welding will be performed continuously.

そして、本発明では、短絡時に負荷に供給される出力電
流1.は、短絡直前にはサンプルホールド回路766か
らの出力信号1aに立上り置設定器763からの出力信
号Is分だけ立ち上がった電流値となり、さらに短絡が
進行するにつれて積分回路761からの出力信号IF(
略直線状に増大する)が補足されるので、アーク熱によ
って加熱された消耗電極lは橿めて短い時間に小さい溶
滴となって分断されて、効率の良いアーク溶接が可能に
なる訳である。
In the present invention, the output current supplied to the load in the event of a short circuit is 1. Immediately before the short circuit, the output signal 1a from the sample and hold circuit 766 rises by the amount of the output signal Is from the rise position setter 763, and as the short circuit progresses further, the output signal IF (
(increases almost linearly) is supplemented, so the consumable electrode heated by the arc heat is divided into small droplets in a short time, making it possible to perform arc welding with high efficiency. be.

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

第1図は、本発明装置の概略構成を示すブロック線図、
第2図は本発明方法によって制御される出力電圧、出力
電流の波形図、第3図は第1図に示した装置を更に詳細
に示すブロック線図、第4図は短絡it設定器の詳細構
成を示すブロック線図である。 (符号の説明) 図において、1は消耗電極、2は母材、3は溶接時に発
生するアーク、4は電流検出器、5は電圧検出器、10
はスイッチング制御回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing the schematic configuration of the device of the present invention;
Fig. 2 is a waveform diagram of the output voltage and output current controlled by the method of the present invention, Fig. 3 is a block diagram showing the device shown in Fig. 1 in more detail, and Fig. 4 is a detailed diagram of the short-circuit IT setting device. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration. (Explanation of symbols) In the figure, 1 is a consumable electrode, 2 is a base material, 3 is an arc generated during welding, 4 is a current detector, 5 is a voltage detector, 10
is a switching control circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)消耗電極を定速度で送給しながら、短絡とアーク
の発生を交互に行う短絡移行アーク溶接方法において、 アーク発生時には閉ループによる定電圧制御を行い、か
つ短絡時には閉ループによる電流制御に切り換えて、そ
の短絡区間時に負荷に供給される出力電流I_2を I_2=Ia+Is+It〔ここに、Iaは短絡直前の
アーク電流、Isは予め設定された立上り分、Itは時
間経過に連れて略直線状に増大する変化分である〕に制
御することを特徴とする短絡移行アーク溶接方法。
(1) In the short-circuit transfer arc welding method, which alternately short-circuits and generates an arc while feeding the consumable electrode at a constant speed, when an arc occurs, closed-loop constant voltage control is performed, and when a short-circuit occurs, the switch is switched to closed-loop current control. Then, the output current I_2 supplied to the load during the short circuit section is I_2 = Ia + Is + It [where Ia is the arc current immediately before the short circuit, Is is the preset rise, and It is approximately linear as time passes. A short-circuit transitional arc welding method characterized by controlling the amount of change to increase.
(2)スイッチング制御回路を駆動して負荷に供給され
る出力電圧、電流を閉ループ制御するようにした定電圧
制御回路と電流制御回路とを組合わせて構成されたアー
ク溶接装置であって、 上記定電圧制御回路は、アーク発生時の負荷電圧を検出
する電圧検出器からのアーク検出信号を受けて駆動され
、該電圧検出器からの出力信号を受けて上記スイッチン
グ制御回路に予め設定された制御値に応じたドライブ信
号を出力する電圧制御回路を備えて成り、 かつ上記電流制御回路は、上記電圧検出器からの短絡検
出信号を受けて駆動され、負荷電流を検出する電流検出
器からの出力信号を受けて上記スイチング制御回路に予
め設定された制御値に応したドライブ信号を出力する電
流制御回路を備えて成り、この電流制御回路は I_2=Ia+Is+It〔ここに、Iaは短絡直前の
アーク電流、Isは予め設定された立上り分、Itは時
間経過に連れて略直線状に増大する変化分である〕で規
定された波形を有した出力電流I_2をその短絡区間時
に負荷に供給するように構成されていることを特徴とす
る短絡移行アーク溶接装置。
(2) An arc welding device configured by combining a constant voltage control circuit and a current control circuit that drive a switching control circuit to control the output voltage and current supplied to the load in a closed loop, comprising: The constant voltage control circuit is driven by receiving an arc detection signal from a voltage detector that detects the load voltage when an arc occurs, and receives an output signal from the voltage detector to perform control set in advance in the switching control circuit. The current control circuit is configured to include a voltage control circuit that outputs a drive signal according to a value, and the current control circuit is driven in response to a short circuit detection signal from the voltage detector, and outputs an output from the current detector that detects the load current. The current control circuit receives a signal and outputs a drive signal according to a control value set in advance to the switching control circuit, and this current control circuit is configured by I_2=Ia+Is+It [where Ia is the arc current immediately before the short circuit. , Is is a preset rise, and It is a change that increases approximately linearly over time.] The output current I_2 is supplied to the load during the short-circuit period. A short-circuit transitional arc welding device comprising:
(3)上記電流制御回路が負荷に供給する出力電流の上
限値を予め設定された値に制限する短絡電流上限設定器
を備えたものである特許請求の範囲第2項記載のアーク
溶接装置。
(3) The arc welding apparatus according to claim 2, further comprising a short-circuit current upper limit setting device that limits the upper limit value of the output current supplied to the load by the current control circuit to a preset value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062184A (en) * 2008-09-01 2010-03-18 Sanken Electric Co Ltd Led lighting device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5581075A (en) * 1978-12-08 1980-06-18 Kemppi Oy Combining device for welding equipment

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