JPS6253261B2 - - Google Patents

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JPS6253261B2
JPS6253261B2 JP4532577A JP4532577A JPS6253261B2 JP S6253261 B2 JPS6253261 B2 JP S6253261B2 JP 4532577 A JP4532577 A JP 4532577A JP 4532577 A JP4532577 A JP 4532577A JP S6253261 B2 JPS6253261 B2 JP S6253261B2
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JP
Japan
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current
pulse
welding
output
switching signal
Prior art date
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Application number
JP4532577A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS53129141A (en
Inventor
Junzo Tanimoto
Masamitsu Kunugino
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6253261B2 publication Critical patent/JPS6253261B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接電流をパルス電流とベース電流と
に周期的に交互に変化させて溶接を行うTIGアー
ク溶接装置において、アーク電圧を一定に保ち、
溶接時の母材への入熱の均一化を図るアーク電圧
制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a TIG arc welding device that performs welding by periodically and alternately changing the welding current into a pulse current and a base current, while keeping the arc voltage constant.
The present invention relates to an arc voltage control device that aims to equalize heat input to a base material during welding.

一般的に、この種のTIGアーク溶接装置におい
ては溶接電流をパルス電流とベース電流とに周期
的に交互に変化させるためのパルス切換信号と、
溶接電流と、アーク電圧との間には第1図に示す
ような関係がある。
Generally, this type of TIG arc welding equipment includes a pulse switching signal for periodically and alternately changing the welding current into a pulse current and a base current;
There is a relationship between welding current and arc voltage as shown in FIG.

この第1図に示したようにアーク電圧は複雑に
変化している。このアーク電圧波形が複雑に変化
する要因としては次の2点が考えられる。
As shown in FIG. 1, the arc voltage changes in a complicated manner. The following two points can be considered as factors that cause this arc voltage waveform to change in a complicated manner.

溶接電流とアーク電圧との間には第2図のア
ーク電圧電流特性曲線にて示された関係があ
り、溶接電流によりアーク電圧が複雑に変化す
る。
There is a relationship between welding current and arc voltage as shown in the arc voltage current characteristic curve in FIG. 2, and the arc voltage changes in a complicated manner depending on the welding current.

溶接電流をパルス電流からベース電流へ、ま
たベース電流からパルス電流へ切換えると、溶
接電流の過渡応答の影響を受ける。
When the welding current is switched from a pulsed current to a base current, or from a base current to a pulsed current, it is affected by the transient response of the welding current.

また、母材傾斜状態における溶接状態にあつて
は、溶接電流が例えば20A以下の小電流の場合に
は、上り溶接時と下り溶接時とでアーク電圧波形
は第3図に示すように大きく違う。これは母材の
傾斜に対応して溶融金属が流れ、これに従つて母
材側のアーク点(陽極)が移動し、非消耗電極・
母材間の距離が一定でもアーク長が変化するから
である。
In addition, when welding in a state where the base material is tilted, if the welding current is small, for example 20A or less, the arc voltage waveforms during up welding and down welding are significantly different as shown in Figure 3. . This is because the molten metal flows in response to the slope of the base metal, and the arc point (anode) on the base metal side moves accordingly, and the non-consumable electrode
This is because the arc length changes even if the distance between the base materials is constant.

以上のように、一般的なTIGアーク溶接装置
は、溶接電流をパルス電流とベース電流とに切換
えることにより、また母材が傾斜した状態におい
て上り溶接とするか下り溶接とするかによりアー
ク電圧が大きく変化してしまい、これにより母材
への入熱が変化し、溶接品質が不均一となる欠点
があつた。
As mentioned above, in general TIG arc welding equipment, the arc voltage can be adjusted by switching the welding current between a pulse current and a base current, and by determining whether to perform upward welding or downward welding when the base material is inclined. This resulted in a large change in the heat input to the base metal, resulting in uneven welding quality.

この欠点を解消せんとするために、従来、第4
図に示すような非消耗電極を保持する溶接トーチ
を、アーク電圧に応じて上下動する装置が提案さ
れていた。
In order to solve this drawback, conventionally, the fourth
A device as shown in the figure has been proposed in which a welding torch holding a non-consumable electrode is moved up and down in accordance with the arc voltage.

第4図において、1は非消耗電極を保持した溶
接トーチ、2は母材、3は非消耗電極と母材2の
間に発生するアーク電圧を検出するアーク電圧検
出装置、4は基準電圧発生器5から出力される基
準電圧とアーク電圧検出装置3が検出したアーク
電圧とを比較して両電圧の差電圧を出力する比較
器、6は帰還回路にコンデンサ7を有し比較器か
ら出力される差電圧を積分増幅する増幅器、8は
増幅器6の出力により駆動する駆動回路、9は溶
接トーチ1を駆動回路の出力に応じて上下動する
モータである。
In Fig. 4, 1 is a welding torch holding a non-consumable electrode, 2 is a base material, 3 is an arc voltage detection device that detects the arc voltage generated between the non-consumable electrode and the base material 2, and 4 is a reference voltage generator. A comparator 6 compares the reference voltage outputted from the arc voltage detector 5 with the arc voltage detected by the arc voltage detection device 3 and outputs the difference voltage between the two voltages. 8 is a drive circuit driven by the output of the amplifier 6, and 9 is a motor that moves the welding torch 1 up and down in accordance with the output of the drive circuit.

上記構成において、非消耗電極と母材2の間に
発生するアーク電圧をアーク電圧検出装置3によ
り検出し、このアーク電圧と基準電圧とを比較器
4で比較し、比較器4の出力である差電圧が増幅
器6に入力されて積分増幅される。この増幅器6
の出力は駆動回路8に入力され、この駆動回路8
の出力に基づきモータ9を回転させて溶接トーチ
1を上下動し、アーク電圧が一定になるようにす
る。
In the above configuration, the arc voltage generated between the non-consumable electrode and the base material 2 is detected by the arc voltage detection device 3, this arc voltage is compared with a reference voltage by the comparator 4, and the output of the comparator 4 is The differential voltage is input to an amplifier 6 where it is integrated and amplified. This amplifier 6
The output of is input to the drive circuit 8, and this drive circuit 8
Based on the output, the motor 9 is rotated to move the welding torch 1 up and down to keep the arc voltage constant.

しかしながら、電源装置(図示せず)により溶
接電流をパルス電流とベース電流とに周期的に交
互に切換えると、アーク電圧は第1図に示したよ
うに激しく変化する。従つて、第4図に示した装
置ではアーク電圧検出装置3が検出したアーク電
圧に応じて、溶接トーチ1が上下に振動し、アー
ク電圧を一定に保つことは困難である。
However, when the welding current is periodically and alternately switched between a pulse current and a base current by a power supply (not shown), the arc voltage changes drastically as shown in FIG. Therefore, in the apparatus shown in FIG. 4, the welding torch 1 vibrates up and down depending on the arc voltage detected by the arc voltage detection device 3, making it difficult to keep the arc voltage constant.

なお、溶接トーチ1の上下振動をなくすため
に、アーク電圧検出装置3にフイルタ回路を設け
て電圧波形の複雑な変動を取り除くことが考えら
れるが、検出に非常に大きな時間遅れを生じ、ア
ーク電圧の変動またはアーク長の変動を速やかに
検出し応答することが困難となる。
In order to eliminate the vertical vibration of the welding torch 1, it is possible to install a filter circuit in the arc voltage detection device 3 to remove complicated fluctuations in the voltage waveform, but this would cause a very large time delay in detection, and the arc voltage It becomes difficult to quickly detect and respond to changes in arc length or changes in arc length.

本発明は上記従来の装置の欠点を解消し、アー
ク電圧の変化が極めて少ない期間のみ溶接トーチ
を上下動してアーク電圧を一定に保ち、溶接時の
母材への入熱の一定化により溶接品質の均一化を
はかるものである。
The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional device, and maintains the arc voltage constant by moving the welding torch up and down only during periods when the arc voltage changes very little, thereby making welding possible by keeping the heat input to the base metal constant during welding. This is to ensure uniform quality.

以下、本発明の実施例について第5図乃至第9
図を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 to 9.
This will be explained with reference to the figures.

第5図は本発明の一実施例を示すアーク電圧制
御装置の回路図であり、第4図に示した構成物と
同一の構成物に対して同一番号を付し、説明を省
略する。
FIG. 5 is a circuit diagram of an arc voltage control device showing an embodiment of the present invention, and the same components as those shown in FIG. 4 are designated by the same numbers and their explanations will be omitted.

10は溶接トーチ1と母材2に接続された溶接
電源、11は溶接電流をベース電流からパルス電
流へ切換えるためのパルス切換信号Psが入力さ
れてから所定時間T1後に出力を開始し、溶接電
流をパルス電流からベース電流へ切換えるための
パルス切換信号Psが入力されると出力を停止す
るパルス切換信号同期遅延回路、12はパルス切
換信号同期遅延回路11の出力によりONするリ
レー、13はリレー12の第1常開接点でありコ
ンデンサ7に直列接続され増幅器6の帰還回路を
構成している、14はリレー12の第2常開接点
であり増幅器6と駆動回路8の間に接続されてい
る。パルス切換信号Psとリレー12の出力との
間には第6図に示すような関係がある。
10 is a welding power source connected to the welding torch 1 and the base metal 2; 11 is a welding power source that starts outputting a predetermined time T1 after inputting a pulse switching signal Ps for switching the welding current from a base current to a pulse current, and performs welding. A pulse switching signal synchronous delay circuit that stops outputting when a pulse switching signal Ps for switching the current from a pulse current to a base current is input; 12 is a relay that is turned ON by the output of the pulse switching signal synchronous delay circuit 11; 13 is a relay The first normally open contact 12 is connected in series to the capacitor 7 and constitutes a feedback circuit for the amplifier 6. The second normally open contact 14 is connected between the amplifier 6 and the drive circuit 8. There is. There is a relationship between the pulse switching signal Ps and the output of the relay 12 as shown in FIG.

上記構成において、溶接トーチ1に保持された
非消耗電極と母材2との間のアーク電圧はアーク
電圧検出装置3により常時検出され、アーク電圧
に略比例した略比例電圧が出力される。比較器4
では基準電圧発生器5から発生された基準電圧と
アーク電圧検出装置3から出力された略比例電圧
とを比較して両電圧の差電圧が出力される。
In the above configuration, the arc voltage between the non-consumable electrode held by the welding torch 1 and the base material 2 is constantly detected by the arc voltage detection device 3, and a substantially proportional voltage that is substantially proportional to the arc voltage is output. Comparator 4
Then, the reference voltage generated from the reference voltage generator 5 and the substantially proportional voltage output from the arc voltage detection device 3 are compared, and the difference voltage between the two voltages is output.

この状態において、溶接電流をベース電流から
パルス電流へ切換えるためのパルス切換信号がパ
ルス切換信号同期遅延回路11に入力されると、
このパルス切換信号Psが入力されてから所定時
間T1後に出力を開始し、リレー12を動作さ
せ、第1常開接点13および第2常開接点14を
閉成し、増幅器6および駆動回路8を駆動する。
すなわち、第1常開接点13および第2常開接点
14が閉成すると、増幅器6は比較器4の出力で
ある差電圧を積分増幅し、その出力を第2常開接
点14を介して駆動回路8に入力する。駆動回路
8は増幅器6の出力に基づきモータ9の回転を制
御して溶接トーチ1を上下動し、アーク電圧が一
定となるようにする。
In this state, when a pulse switching signal for switching the welding current from the base current to the pulse current is input to the pulse switching signal synchronization delay circuit 11,
Output is started after a predetermined time T1 after this pulse switching signal Ps is input, the relay 12 is operated, the first normally open contact 13 and the second normally open contact 14 are closed, and the amplifier 6 and the drive circuit 8 are closed. to drive.
That is, when the first normally open contact 13 and the second normally open contact 14 are closed, the amplifier 6 integrates and amplifies the differential voltage that is the output of the comparator 4, and drives the output through the second normally open contact 14. Input to circuit 8. The drive circuit 8 controls the rotation of the motor 9 based on the output of the amplifier 6 to move the welding torch 1 up and down so that the arc voltage is constant.

次に溶接電流をパルス電流からベース電流へ切
換えるためのパルス切換信号Psがパルス切換信
号同期遅延回路11に入力されると、パルス切換
信号同期遅延回路11は出力を停止し、リレー1
2はOFFする。従つて、第1常開接点13およ
び第2常開接点14は開放し、駆動回路8は駆電
を停止する。このためモータ9は回転を停止し、
溶接トーチ1の上下動が止まる。
Next, when the pulse switching signal Ps for switching the welding current from the pulse current to the base current is input to the pulse switching signal synchronous delay circuit 11, the pulse switching signal synchronous delay circuit 11 stops outputting, and the relay 1
2 is OFF. Therefore, the first normally open contact 13 and the second normally open contact 14 are opened, and the drive circuit 8 stops driving. Therefore, the motor 9 stops rotating,
The vertical movement of the welding torch 1 stops.

このように本実施例では溶接電流がベース電流
からパルス電流に切換わつた時点から所定時間
T1後に駆動回路8を駆動させ、溶接電流がパル
ス電流からベース電流へ切換わつた時点で駆動回
路8を停止させるので、駆動回路8が駆動してい
る期間は、溶接電流が大きく、かつ安定している
期間(アーク電圧の変化が少ない期間)であるの
で、溶接トーチ1を上下に振動させてしまうこと
をせずに、アーク電圧を一定にすることができ
る。またモータ9は、アーク電圧の変化が少ない
期間のみ動作すればよいので、時定数が小さく応
答速度の速いサーボモータを使用することができ
る。
In this way, in this embodiment, the welding current is switched from the base current to the pulse current for a predetermined period of time.
Since the drive circuit 8 is driven after T 1 and stopped when the welding current switches from the pulse current to the base current, the welding current is large and stable while the drive circuit 8 is being driven. Since this period is a period in which the arc voltage changes little, the arc voltage can be kept constant without causing the welding torch 1 to vibrate up and down. Further, since the motor 9 only needs to operate during a period when the arc voltage changes little, a servo motor with a small time constant and a fast response speed can be used.

なお、上記所定時間T1は、溶接電流がベース
電流からパルス電流に切換わつてからアーク電圧
の変化が少なくなるまでの期間であるとよく、溶
接電源10によつて異なるが、通常10〜40msec
である。
Note that the predetermined time T1 is preferably a period from when the welding current is switched from the base current to the pulse current until the change in arc voltage becomes small, and although it varies depending on the welding power source 10, it is usually 10 to 40 msec.
It is.

また、本実施例においては溶接電流が大きく、
かつ安定している期間のみ、アーク電圧が一定に
なるように制御し、他の期間では制御を行わない
が、ベース電流時は、電流値が小さく、母材2へ
の入熱が小さいので、溶接ビードの形成状態に対
する影響が少なく、パルス電流時のみの制御によ
つて良好な溶接結果を得ることができる。
Furthermore, in this example, the welding current is large;
The arc voltage is controlled to be constant only during the stable period, and no control is performed during other periods. However, during the base current, the current value is small and the heat input to the base material 2 is small, so There is little influence on the state of weld bead formation, and good welding results can be obtained by controlling only the pulse current.

上記実施例はベース電流が小さい場合について
のものであるが、ベース電流が大きく、例えば
20A以上である場合にはアーク電圧が安定であ
る。この時の溶接電流波形と溶接電圧波形との関
係を第7図に示す。このようにベース電流がかな
り大きく、ベース電流時のアーク電圧が安定して
いる場合には、ベース電流時においても溶接トー
チを上下動させる制御を行なつてアーク電圧を一
定化すると、より良好な溶接結果が得られる。
The above embodiment is for a case where the base current is small, but if the base current is large, e.g.
If it is 20A or more, the arc voltage is stable. The relationship between the welding current waveform and welding voltage waveform at this time is shown in FIG. If the base current is quite large and the arc voltage at the base current is stable, it will be better to control the welding torch to move up and down to keep the arc voltage constant even at the base current. Welding results are obtained.

以下にベース電流時にも制御を行う本発明の一
実施例について第8図,第9図を参照して説明す
る。
An embodiment of the present invention that performs control even when the base current is applied will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.

第8図において、第4図,第5図に示した構成
物と同一の構成物に対して同一番号を付し説明を
省略する。
In FIG. 8, components that are the same as those shown in FIGS. 4 and 5 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.

15はパルス電流時用の基準電圧を発生するパ
ルス電流時基準電圧発生器、16はベース電流時
用の基準電圧を発生するベース電流時基準電圧発
生器、17は溶接電流をベース電流からパルス電
流へ切換えるためのパルス切換信号Psにより閉
成し、パルス電流からベース電流へ切換えるため
のパルス切換信号Psにより開放する第3接点、
18は溶接電流をパルス電流からベース電流へ切
換えるためのパルス切換信号Psにより閉成し、
ベース電流からパルス電流へ切換えるためのパル
ス切換信号Psにより開放する第4接点である。
15 is a reference voltage generator for pulse current that generates a reference voltage for pulse current, 16 is a reference voltage generator for base current that generates a reference voltage for base current, and 17 is a generator that converts welding current from base current to pulse current. a third contact that is closed by a pulse switching signal Ps for switching from the pulse current to the base current and opened by the pulse switching signal Ps for switching from the pulse current to the base current;
18 is closed by a pulse switching signal Ps for switching the welding current from a pulse current to a base current,
This is a fourth contact that opens in response to a pulse switching signal Ps for switching from base current to pulse current.

19は溶接電流を検出する溶接電流検出装置で
あり、この溶接電流検出装置19により検出した
溶接電流が所定電流値(例えば20A)より大であ
ると第1リレー20が動作し、その常開接点であ
る第5接点21を閉成する。22は溶接電流をベ
ース電流からパルス電流へ切換えるためのパルス
切換信号Psが入力されてから所定時間T1後に出
力を開始し、溶接電流をパルス電流からベース電
流へ切換えるためのパルス切換信号Psが入力さ
れると出力を停止するパルス電流時パルス切換信
号同期遅延回路、23は溶接電流をパルス電流か
らベース電流へ切換えるためのパルス切換信号
Psが第5接点21を介して入力されてから所定
時間T1後に出力を開始し、溶接電流をベース電
流からパルス電流へ切換えるためのパルス切換信
号Psが第5接点を介して入力されると出力を停
止するベース電流時パルス切換信号同期遅延回路
である。
Reference numeral 19 denotes a welding current detection device for detecting a welding current, and when the welding current detected by this welding current detection device 19 is larger than a predetermined current value (for example, 20A), the first relay 20 is activated and its normally open contact is The fifth contact 21 is closed. 22 starts outputting a predetermined time T1 after the input of the pulse switching signal Ps for switching the welding current from the base current to the pulse current, and outputs the pulse switching signal Ps for switching the welding current from the pulse current to the base current. Pulse switching signal synchronization delay circuit for pulse current that stops output when input, 23 is a pulse switching signal for switching the welding current from pulse current to base current
The output starts after a predetermined time T1 after Ps is input through the fifth contact 21 , and when a pulse switching signal Ps for switching the welding current from the base current to the pulse current is input through the fifth contact. This is a base current pulse switching signal synchronization delay circuit that stops output.

24はパルス電流時パルス切換信号同期遅延回
路22の出力、またはベース電流時パルス切換信
号同期遅延回路23の出力が入力されると動作
し、第1常開接点13および第2常開接点を閉成
する。
24 operates when the output of the pulse switching signal synchronous delay circuit 22 for pulse current or the output of the pulse switching signal synchronous delay circuit 23 for base current is input, and closes the first normally open contact 13 and the second normally open contact. to be accomplished.

上記構成において、溶接電流がベース電流から
パルス電流に切換わると、第3接点が閉成する。
溶接トーチ1に保持されている非消耗電極と母材
2の間のアーク電圧はアーク電圧検出装置3によ
り常時検出され、アーク電圧に略比例した略比例
電圧が出力され、比較器4に入力される。この比
較器4ではパルス電流時基準電圧発生器15から
出力され、第3接点17を介して入力されるパル
ス電流時基準電圧と前記略比例電圧とを比較して
両電圧の差電圧が出力される。
In the above configuration, when the welding current is switched from the base current to the pulse current, the third contact is closed.
The arc voltage between the non-consumable electrode held in the welding torch 1 and the base metal 2 is constantly detected by the arc voltage detection device 3, and a substantially proportional voltage that is substantially proportional to the arc voltage is output and input to the comparator 4. Ru. This comparator 4 compares the pulse current reference voltage outputted from the pulse current reference voltage generator 15 and input via the third contact 17 with the substantially proportional voltage, and outputs the difference voltage between the two voltages. Ru.

一方、溶接電流検出装置19が検出する溶接電
流はパルス電流時には所定電流値より大であり、
第1リレー20が動作し、第5接点21が閉成す
る。しかし、ベース電流時パルス切換信号同期遅
延回路23は、溶接電流をパルス電流からベース
電流へ切換えるためのパルス切換信号Psが入力
されないので出力を行わない。パルス電流時パル
ス切換信号同期遅延回路22は溶接電流をベース
電流からパルス電流へ切換えるパルス切換信号が
入力されてから所定時間T1後に出力を行う。こ
の出力により第2リレー24が動作し、第1常開
接点13および第2常開接点14を閉成する。第
1常開接点13の閉成により、増幅器6は比較器
4の出力である差電圧を積分増幅し、その出力を
第2常開接点14を介して駆動回路8に入力す
る。駆動回路8は増幅器6の出力に基づきモータ
9の回転を制御して溶接トーチ1を上下動し、ア
ーク電圧が一定となるようにする。
On the other hand, the welding current detected by the welding current detection device 19 is larger than the predetermined current value when it is a pulse current,
The first relay 20 operates and the fifth contact 21 closes. However, the base current pulse switching signal synchronization delay circuit 23 does not output since the pulse switching signal Ps for switching the welding current from the pulse current to the base current is not input. The pulse switching signal synchronization delay circuit 22 for pulsed current outputs a predetermined time T1 after the pulse switching signal for switching the welding current from the base current to the pulsed current is input. This output operates the second relay 24, which closes the first normally open contact 13 and the second normally open contact 14. By closing the first normally open contact 13, the amplifier 6 integrates and amplifies the differential voltage that is the output of the comparator 4, and inputs the output to the drive circuit 8 via the second normally open contact 14. The drive circuit 8 controls the rotation of the motor 9 based on the output of the amplifier 6 to move the welding torch 1 up and down so that the arc voltage is constant.

次にベース電流時には溶接電流をパルス電流か
らベース電流へ切換えるためのパルス切換信号に
より第3接点17が開放し、第4接点が閉成し、
比較器4はベース電流時基準電圧発生器15から
出力され、第4接点18を介して入力されるベー
ス電流時基準電圧と前記略比例電圧とを比較して
両電圧の差電圧を出力する。
Next, when the base current is applied, a pulse switching signal for switching the welding current from the pulsed current to the base current opens the third contact 17 and closes the fourth contact.
The comparator 4 compares the base current reference voltage output from the base current reference voltage generator 15 and input via the fourth contact 18 with the substantially proportional voltage, and outputs the difference voltage between the two voltages.

一方、溶接電流検出装置19が検出する溶接電
流はベース電流時にはパルス電流時に比べて小さ
いが所定電流値(例えば20A)より大である場合
は、第1リレー20が動作し、第5接点21を閉
成する。溶接電流をパルス電流からベース電流へ
切換えるためのパルス切換信号により、パルス電
流時パルス切換信号同期遅延回路22は出力を停
止し、第2リレー24が動作を停止し、第1常開
接点13および第2常開接点14を開放し、駆動
回路8は駆動を停止する。このため、モータ9は
回転を停止し、溶接トーチ1の上下動が止まる。
このパルス切換信号が第5接点21を介してベー
ス電流時パルス切換信号同期遅延回路23に入力
されると、パルス切換信号が入力されてから所定
時間T1後に出力が行われ、第2リレー24を駆
動し、第1常開接点13および第2常開接点14
を閉成する。第1常開接点13の閉成により、増
幅器6は比較器4の出力である差電圧を積分増幅
し、その出力を第2常開接点14を介して駆動回
路8に入力する。駆動回路8は増幅器6の出力に
基づきモータ9の回転を制御して溶接トーチ1を
上下動し、アーク電圧が一定となるようにする。
この場合のパルス切換信号と第2リレー24の出
力の関係を第9図に示す。
On the other hand, when the welding current detected by the welding current detection device 19 is smaller when the base current is used than when it is a pulse current, but is larger than a predetermined current value (for example, 20A), the first relay 20 operates and the fifth contact 21 is Close. In response to the pulse switching signal for switching the welding current from the pulse current to the base current, the pulse switching signal synchronization delay circuit 22 stops outputting at pulse current, the second relay 24 stops operating, and the first normally open contact 13 and The second normally open contact 14 is opened and the drive circuit 8 stops driving. Therefore, the motor 9 stops rotating and the welding torch 1 stops moving up and down.
When this pulse switching signal is input to the base current pulse switching signal synchronization delay circuit 23 via the fifth contact 21, an output is performed after a predetermined time T1 after the pulse switching signal is input, and the second relay 24 , the first normally open contact 13 and the second normally open contact 14
Close. By closing the first normally open contact 13, the amplifier 6 integrates and amplifies the differential voltage that is the output of the comparator 4, and inputs the output to the drive circuit 8 via the second normally open contact 14. The drive circuit 8 controls the rotation of the motor 9 based on the output of the amplifier 6 to move the welding torch 1 up and down so that the arc voltage is constant.
The relationship between the pulse switching signal and the output of the second relay 24 in this case is shown in FIG.

また、溶接電流検出装置19が検出した溶接電
流が所定電流値より小である場合は、第1リレー
20が動作せず、第5接点21が開放する。この
ため、ベース電流時パルス切換信号同期遅延回路
23は出力を行わず、第2リレー24は動作せ
ず、第1常開接点13および第2常開接点14は
開放し、モータ9は回転しない。従つて、溶接ト
ーチ1は上下動しない。
Moreover, when the welding current detected by the welding current detection device 19 is smaller than the predetermined current value, the first relay 20 does not operate and the fifth contact 21 opens. Therefore, the base current pulse switching signal synchronization delay circuit 23 does not output, the second relay 24 does not operate, the first normally open contact 13 and the second normally open contact 14 are open, and the motor 9 does not rotate. . Therefore, the welding torch 1 does not move up and down.

以上のように本実施例においては、ベース電流
時の溶接電流が所定電流値より大である場合に
は、ベース電流からパルス電流へ切換わると駆動
回路8を停止し、所定時間T1後に駆動回路8を
駆動し、パルス電流からベース電流へ切換わると
駆動回路8を停止し、所定時間T1後に駆動回路
8を駆動する。また、ベース電流時の溶接電流が
所定電流値より小である場合には、ベース電流か
らパルス電流へ切換わつてから所定時間T1後に
駆動回路8が駆動を開始し、パルス電流からベー
ス電流へ切換わると駆動回路8が駆動を停止す
る。
As described above, in this embodiment, if the welding current at the base current is larger than the predetermined current value, the drive circuit 8 is stopped when the base current is switched to the pulse current, and the drive circuit 8 is stopped after the predetermined time T1 . The circuit 8 is driven, and when the pulse current is switched to the base current, the drive circuit 8 is stopped, and the drive circuit 8 is driven after a predetermined time T1 . In addition, if the welding current at the base current is smaller than the predetermined current value, the drive circuit 8 starts driving after a predetermined time T1 after switching from the base current to the pulse current, and the pulse current changes from the base current to the base current. When switched, the drive circuit 8 stops driving.

このように、駆動回路8が駆動している期間は
溶接電流が所定電流値より大で、かつアーク電圧
が安定である期間であるので、溶接トーチ1を上
下に振動させてしまうことをせずに、アーク電圧
を一定にすることができる。
In this way, the period in which the drive circuit 8 is driven is a period in which the welding current is greater than the predetermined current value and the arc voltage is stable, so the welding torch 1 is not caused to vibrate up and down. In addition, the arc voltage can be kept constant.

またモータ9は、アーク電圧の変化の少ない期
間のみ動作すればよいので、時定数が小さく応答
速度の速いサーボモータを使用することができ
る。
Further, since the motor 9 only needs to operate during a period when the arc voltage changes little, a servo motor with a small time constant and a fast response speed can be used.

以上のように本発明によれば、溶接電流が大き
く、アーク電圧が安定である期間のみ駆動回路を
駆動して溶接トーチを上下させるので、溶接トー
チの振動を防止でき、かつアーク電圧を一定に保
つことができる。
As described above, according to the present invention, the drive circuit is driven to move the welding torch up and down only during periods when the welding current is large and the arc voltage is stable, so vibration of the welding torch can be prevented and the arc voltage can be kept constant. can be kept.

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

第1図はパルス切換信号と溶接電流波形とアー
ク電圧波形の関係を示す図、第2図はアーク電
圧・電流特性図、第3図a,bは上り坂溶接時と
下り坂溶接時のアーク電圧波形図、第4図は従来
のアーク電圧制御装置の回路図、第5図は本発明
の第1の実施例を示すアーク電圧制御装置の回路
図、第6図a,bはパルス切換信号とリレーの出
力の関係を示す図、第7図はベース電流が20A以
上の時の溶接電流波形とアーク電圧波形の関係を
示す図、第8図は本発明の第2の実施例を示すア
ーク電圧制御装置の回路図、第9図はパルス切換
信号と第2リレーの出力との関係を示す図であ
る。 1……溶接トーチ、2……母材、3……アーク
電圧検出装置、4……比較器、5……基準電圧発
生器、6……増幅器、7……コンデンサ、8……
駆動回路、9……モータ、11……パルス切換信
号同期遅延回路、12……リレー、13……第1
常開接点、14……第2常開接点、15……パル
ス電流時基準電圧発生器、16……ベース電流時
基準電圧発生器、17……第3接点、18……第
4接点、19……溶接電流検出装置、21……第
5接点、22……パルス電流時パルス切換信号同
期遅延回路、23……ベース電流時パルス切換信
号同期遅延回路、24……第2リレー。
Figure 1 is a diagram showing the relationship between pulse switching signals, welding current waveforms, and arc voltage waveforms. Figure 2 is an arc voltage/current characteristic diagram. Figures 3 a and b are arcs during uphill and downhill welding. Voltage waveform diagram, Fig. 4 is a circuit diagram of a conventional arc voltage control device, Fig. 5 is a circuit diagram of an arc voltage control device showing the first embodiment of the present invention, and Fig. 6 a and b are pulse switching signals. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the welding current waveform and arc voltage waveform when the base current is 20 A or more, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the welding current waveform and the arc voltage waveform when the base current is 20 A or more. FIG. 9, a circuit diagram of the voltage control device, is a diagram showing the relationship between the pulse switching signal and the output of the second relay. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Welding torch, 2... Base metal, 3... Arc voltage detection device, 4... Comparator, 5... Reference voltage generator, 6... Amplifier, 7... Capacitor, 8...
Drive circuit, 9...Motor, 11...Pulse switching signal synchronization delay circuit, 12...Relay, 13...First
Normally open contact, 14... Second normally open contact, 15... Reference voltage generator for pulse current, 16... Reference voltage generator for base current, 17... Third contact, 18... Fourth contact, 19 ... Welding current detection device, 21 ... Fifth contact, 22 ... Pulse switching signal synchronization delay circuit during pulse current, 23 ... Pulse switching signal synchronization delay circuit during base current, 24 ... Second relay.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 周期的に溶接電流をパルス電流とベース電流
とに交互に変化させて溶接を行うTIGアーク溶接
装置において、非消耗電極と母材間のアーク電圧
を検出するアーク電圧検出装置と、溶接電流がパ
ルス電流であるときの基準電圧を発生する基準電
圧発生器と、前記アーク電圧検出装置により検出
されたアーク電圧と前記基準電圧発生器から発生
された基準電圧とを比較して両電圧の差電圧を出
力する比較器と、溶接電流をベース電流からパル
ス電流へ切換えるためのパルス切換信号が入力さ
れてから所定時間後に出力を開始し、溶接電流を
パルス電流からベース電流へ切換えるためのパル
ス切換信号が入力されると出力を停止するパルス
切換信号同期遅延回路と、このパルス切換信号同
期遅延回路の出力により閉成する第1接点とコン
デンサの直列回路よりなる帰還回路を有し前記比
較器から出力される差電圧を積分増幅する増幅器
と、前記パルス切換信号同期遅延回路の出力によ
り閉成する第2接点を介して前記増幅器の出力が
入力されて駆動する駆動回路と、前記非消耗電極
を保持する溶接トーチを前記駆動回路の出力に基
づき上下動するモータを備えてなるアーク電圧制
御装置。 2 周期的に溶接電流をパルス電流とベース電流
とに交互に変化させて溶接を行うTIGアーク溶接
装置において、非消耗電極と母材間のアーク電圧
を検出するアーク電圧検出装置と、溶接電流がパ
ルス電流であるときのパルス電流時基準電圧を発
生するパルス電流時基準電圧発生器と、溶接電流
がベース電流であるときのベース電流時基準電圧
を発生するベース電流時基準電圧発生器と、溶接
電流をベース電流からパルス電流へ切換えるため
のパルス切換信号により閉成する第3接点と、溶
接電流をパルス電流からベース電流へ切換えるた
めのパルス切換信号により閉成する第4接点と、
前記パルス電流時基準電圧発生器から出力され前
記第3接点を介して入力されるパルス電流時基準
電圧または前記ベース電流時基準電圧発生器から
出力され前記第4接点を介して入力されるベース
電流時基準電圧と前記アーク電圧検出装置により
検出されたアーク電圧とを比較して比較された両
電圧の差電圧を出力する比較器と、溶接電流を検
出する溶接電流検出装置と、前記溶接電流検出装
置により検出された溶接電流が所定電流値より大
であるときに閉成する第5接点と、溶接電流をベ
ース電流からパルス電流へ切換えるためのパルス
切換信号が入力されてから所定時間後に出力を開
始し、溶接電流をパルス電流からベース電流へ切
換えるためのパルス切換信号が入力されると出力
を停止するパルス電流時パルス切換信号同期遅延
回路と、溶接電流をパルス電流からベース電流へ
切換えるためのパルス切換信号が前記第5接点を
介して入力されてから所定時間後に出力を開始
し、溶接電流をベース電流からパルス電流へ切換
えるためのパルス切換信号が前記第5接点を介し
て入力されると出力を停止するベース電流時パル
ス切換信号同期遅延回路と、前記パルス電流時パ
ルス切換信号同期遅延回路の出力または前記ベー
ス電流時パルス切換信号同期遅延回路の出力によ
り閉成する第1接点とコンデンサの直列回路より
なる帰還回路を有し前記比較器から出力される差
電圧を積分増幅する増幅器と、前記パルス電流時
パルス切換信号同期遅延回路の出力または前記ベ
ース電流時パルス切換信号同期遅延回路の出力に
より閉成する第2接点を介して前記増幅器の出力
が入力されて駆動する駆動回路と、前記非消耗電
極を保持する溶接トーチを前記駆動回路の出力に
基づき上下動するモータを備えてなるアーク電圧
制御装置。
[Claims] 1. Arc voltage detection for detecting the arc voltage between a non-consumable electrode and a base metal in a TIG arc welding device that performs welding by periodically changing the welding current into a pulse current and a base current. a reference voltage generator that generates a reference voltage when the welding current is a pulse current; and a comparison between the arc voltage detected by the arc voltage detection device and the reference voltage generated from the reference voltage generator. A comparator that outputs the difference voltage between the two voltages, and a pulse switching signal for switching the welding current from the base current to the pulsed current, which starts output after a predetermined time and changes the welding current from the pulsed current to the base current. It has a pulse switching signal synchronous delay circuit that stops output when a pulse switching signal for switching is input, and a feedback circuit consisting of a series circuit of a first contact and a capacitor that are closed by the output of this pulse switching signal synchronous delay circuit. an amplifier that integrates and amplifies the differential voltage output from the comparator; and a drive circuit that is driven by receiving the output of the amplifier through a second contact that is closed by the output of the pulse switching signal synchronization delay circuit. An arc voltage control device comprising a motor that moves a welding torch that holds the non-consumable electrode up and down based on the output of the drive circuit. 2. In a TIG arc welding device that performs welding by periodically changing the welding current alternately between a pulse current and a base current, there is an arc voltage detection device that detects the arc voltage between the non-consumable electrode and the base metal, and a A pulse current reference voltage generator that generates a pulse current reference voltage when the welding current is a base current; a base current reference voltage generator that generates a base current reference voltage when the welding current is a base current; a third contact that closes in response to a pulse switching signal for switching the current from the base current to the pulsed current; a fourth contact that closes in response to the pulse switching signal for switching the welding current from the pulsed current to the base current;
A pulse current reference voltage output from the pulse current reference voltage generator and input through the third contact; or a base current output from the base current reference voltage generator and input through the fourth contact. a comparator that compares a reference voltage with the arc voltage detected by the arc voltage detection device and outputs a voltage difference between the two compared voltages; a welding current detection device that detects the welding current; and a welding current detection device that detects the welding current. A fifth contact that closes when the welding current detected by the device is larger than a predetermined current value, and outputs a predetermined time after a pulse switching signal for switching the welding current from the base current to the pulse current is input. A pulse switching signal synchronization delay circuit for switching the welding current from the pulsed current to the base current, which stops the output when the pulse switching signal for switching the welding current from the pulsed current to the base current is input. When a pulse switching signal for switching the welding current from the base current to the pulse current is inputted via the fifth contact, the output is started after a predetermined time after the pulse switching signal is inputted through the fifth contact. a base current pulse switching signal synchronization delay circuit that stops output, and a first contact and a capacitor that are closed by the output of the pulse current pulse switching signal synchronization delay circuit or the output of the base current pulse switching signal synchronization delay circuit. an amplifier that has a feedback circuit formed of a series circuit and integrates and amplifies the differential voltage output from the comparator; and an output of the pulse switching signal synchronization delay circuit during pulse current or an output of the pulse switching signal synchronization delay circuit during base current. an arc comprising: a drive circuit driven by inputting the output of the amplifier through a second contact closed by the arc; and a motor that moves a welding torch holding the non-consumable electrode up and down based on the output of the drive circuit. Voltage control device.
JP4532577A 1977-04-19 1977-04-19 Controller for welding arc voltage or arc length Granted JPS53129141A (en)

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