KR0167180B1 - Generating power controller for arc welder - Google Patents

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KR0167180B1
KR0167180B1 KR1019950013463A KR19950013463A KR0167180B1 KR 0167180 B1 KR0167180 B1 KR 0167180B1 KR 1019950013463 A KR1019950013463 A KR 1019950013463A KR 19950013463 A KR19950013463 A KR 19950013463A KR 0167180 B1 KR0167180 B1 KR 0167180B1
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이종수
엘지산전주식회사
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Abstract

본 발명은 단락 아크 이행형 용접전원의 출력 제어장치에 관한 것으로, 종래에는 단락시 용접전류지려에 따른 일정패턴의 전류제어를 실시함으로써 쉴드가스의 종류 및 모재 그리고 용재의 재질에 따른 최적패턴의 전류제어를 행하지 못함으로써 양호한 용접품질 확보가 곤란하고, 아크시에는 오픈 루프(Open Loop)정전압 제어를 실시함으로써 아크이행 초기에 발생하는 스패터를 방지하지 못하고 부하조건 변화에의 대응이 이루어지지 않아 양호한 아크의 안정을 가져오지 못할 수 있는 점과, 단락/아크판단시 하나의 단락/아크 판단전압으로 단락시나 아크시 모두 판단하므로써 저전류 용접시 아크나 단락으로 판단하는 오류를 범할 수 있어서 용접품질저하를 초래하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 단락시 단락초기 및 단락마지막 전류기울기의 설정부 및 두 기울기의 변환점 설정부를 별도로 둠으로써 모재별, 용재별, 개스별 용접조건의 변환에도 불구하고, 단락시 최적전류패턴 설정 및 제어가 가능하도록 하고, 아크시는 아크초기 용접전류급감 설정부를 두고 아크 이행 초기에 전류를 급감설정치까지 급감시킨 후 용접전압을 피드백 정전압 제어하여 스패터 발생 억제 및 아크 안정성을 증가시키며, 부하전압에 의한 단락/아크 판단시 히스테리시스에 의한 2개의 비교 기준 전압값으로 단락 및 아크를 판단함으로써 저전류 용접시 단락/아크 판단오류의 가능성을 격감시키며, 용접품질 향상이 가능하도록 한다.The present invention relates to an output control apparatus for a short-circuit arc transition type welding power source. In the related art, an electric current of an optimum pattern according to a shield gas type, a base material, and a material of a material is formed by performing a current control of a predetermined pattern in accordance with a welding current regulation during a short circuit. It is difficult to secure good welding quality by not performing control, and by performing open loop constant voltage control during arcing, it is not possible to prevent the spatter generated at the beginning of arcing and to respond to changes in load conditions. Defective welding quality is deteriorated because it may not be able to bring the stability of the arc, and judges both short circuit and arc at the time of short circuit and arc judgment by short circuit and arc judgment voltage. There is a problem that causes. Therefore, the present invention separates the setting part of the initial short circuit and the final current slope at the time of short-circuit and the conversion point setting part of the two slopes, so that the optimum current pattern is set at the time of short-circuit despite the conversion of welding conditions by substrate, material, and gas. In the arc, the arc initial welding current abatement setting part is provided, and the arc abruptly reduces the current to the abatement setting value at the beginning of arc transition, and then controls the welding voltage to feedback constant voltage to suppress spatter generation and increase arc stability. By determining the short circuit and the arc by two comparison reference voltage values due to hysteresis when the short circuit / arc is judged, the possibility of short circuit / arc judgment error during low current welding is reduced, and the welding quality can be improved.

Description

단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치Output control device of short-circuit arc transition type welding power supply

제1도는 종래 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치 구성도.1 is a block diagram of an output control apparatus of a conventional short-circuit arc transition type welding power supply.

제2도는 제1도에서, 용접전압 및 용접전류 파형도.2 is a waveform diagram of welding voltage and welding current in FIG.

제3도는 본 발명 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치 구성도.Figure 3 is a block diagram of the output control device of the present invention short-circuit arc transition type welding power supply.

제4도는 제3도에서, 용접전압 및 용접전류 파형도.4 is a welding voltage and welding current waveform diagram in FIG.

제5도는 제4도에서, 용접전류 파형에 대한 확대도.5 is an enlarged view of the welding current waveform in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 정류평활부 12 : 부하전압 검출부1: rectification smoothing part 12: load voltage detection part

11 : 인버터 구동부 15 : 용접전압 설정부11: inverter drive unit 15: welding voltage setting unit

13 : 전압/전류제어 절환부 16 : 용접전류 설정부13: voltage / current control switching unit 16: welding current setting unit

19 : 와이어 송급 제어부 20 : 용접전압 검출부19: wire supply control unit 20: welding voltage detection unit

22 : 아크시 전류급감치설정부 23 : 급감치 도달 판단부22: current sudden abrupt value setting unit 23: sudden abrupt value reaching determination unit

24 : 전압제어부 25 : 1차 전류기울기 설정부24: voltage control unit 25: primary current slope setting unit

26 : 2차 전류기울기 설정부 27 : 전류제어부26: secondary current slope setting unit 27: current control unit

28 : 전류기울기 변환점설정부 29 : 변환점 도달 판단부28: current slope conversion point setting unit 29: conversion point arrival determination unit

본 발명은 용접 아크의 안정성을 향상시키고 스패터(spatter :용접불똥)를 감소시킴으로써 용접품질을 향상시키기 위한 단락 아크 이행형 용접장치에 관한 것으로, 특히 단락시 단락초기와 단락마지막 전류기울기 설정부를 각각 두고 두 기울기의 변환점 설정부를 별도로 둠으로써 모재별, 용재별, 개스별 용접조건의 변화에도 불구하고 단락시 최적전류패턴을 설정하도록 하고, 아크시 아크초기 용접전류급감 설정부를 두고 아크 이행초기시 전류를 급감설정치까지 급감시킨 후 용접전압을 피드백 정전압 제어하여 스패터 발생을 억제함과 아울러 아크 안정성을 증가시키도록 한 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a short-circuit arc transition type welding apparatus for improving the welding quality by improving the stability of the welding arc and reducing the spatter, especially the short-circuit initial and the last current slope setting unit at the time of short-circuit, respectively. By setting the conversion point setting part of the two slopes separately, it is possible to set the optimum current pattern during short-circuit despite the change of welding condition by base material, material, and gas. And an output control device for a short-circuit arc-conducting welding power supply which reduces the generation of spatters and increases the arc stability by controlling the welding voltage by feedback constant voltage after sharply reducing the voltage to a sudden reduction set value.

종래의 단락 아크 이행형 용접전원의 출력 제어장치 구성은, 제1도에 도시된 바와같이, 인가되는 교류전원에 대하여 정류하여 얻은 직류전압을 와이어 송급장치로 공급하는 전원 공급부(100)와, 상기 전원 공급부(100)에서 와이어 송급장치로 공급되는 전압을 검출하여 용접시 단락상태인지 아크상태인지를 판단하고, 그 판단결과에 따라 전원 공급부(100)에 대해 전류제어 및 전압제어를 행하여 부하로 설정치를 인가하는 제어부(200)와, 상기 제어부(200)에서 설정된 용접전류에 따라 와이어 송급속도를 결정하고, 그 결정한 속도에 따라 와이어를 공급하도록 하는 와이어 송급부(300)로 구성한다.The conventional output control device of the short-circuit arc transition type welding power supply includes a power supply unit 100 for supplying a DC voltage obtained by rectifying the applied AC power to the wire supply device, as shown in FIG. Detects the voltage supplied from the power supply unit 100 to the wire feeder, and determines whether it is a short circuit state or an arc state during welding, and according to the determination result, the current supply and voltage control are performed on the power supply unit 100 to set the load value. And a wire supply unit 300 to determine the wire supply speed according to the welding current set by the controller 200 and to supply the wire according to the determined speed.

상기에서 전원 공급부(100)는 입력되는 3상 교류전원에 대하여 정류하여 직류전압으로 변환시켜 출력하는 제1정류부(1)와, 상기 제1정류부(1)를 통해 출력되는 직류 전압에 대하여 평활하는 평활부(2)와, 상기 평활부(2)에서 평활된 직류를 고주파의 교류로 변환하는 인버터부(3)와, 상기 인버터부(3)의 고주파 교류에 대하여 용접에 적당한 교류 저전압으로 변압하여 출력하는 트랜스포머(4)와, 상기 트랜스포머(4)의 출력을 다시 직류전압으로 정류하여 전류평활용 리액터(6)를 거쳐 출력하도록 하는 제2정류부(5)로 구성된다.The power supply unit 100 is rectified with respect to the three-phase AC power input to the first rectifier (1) for converting and outputting the DC voltage, and smoothed with respect to the DC voltage output through the first rectifier (1) The smoothing part 2, the inverter part 3 which converts the direct current smoothed by the smoothing part 2 into the high frequency alternating current, and the high frequency alternating current of the inverter part 3 are transformed into the AC low voltage suitable for welding, A transformer 4 for outputting and a second rectifying section 5 for rectifying the output of the transformer 4 again with a DC voltage and outputting it through the current smoothing reactor 6.

그리고, 제어부(200)는 수십에서 수백(Hz)로 단락과 아크현상이 반복되어 용접이 이루어질 때 부하로부터 부하전압을 검출하는 부하전압 검출부(12)와, 상기 부하로부터 전류를 검출하는 전류검출부(7)와, 상기 부하전압 검출부(12)를 통해 검출한 부하전압과 단락/아크 판단전압을 비교하여 단락상태인지 아크상태인지를 판단하는 단락/아크 판단부(14)와, 단락시 전류제어를 실시하기 위한 용접전류 설정값을 설정해 주기 위한 용접전류 설정부(16)와, 단락시 상기 용접전류 설정부(16)의 용접전류 설정값 입력시 제품별로 단락시 최적용접 전류패턴을 공급하는 단락시 전류패턴 설정부(17)와, 상기 전류 검출부(7)를 통해 검출된 전류값을 상기 단락시 전류패턴 설정부(17)에 의해 설정된 전류패턴을 추종하도록 하는 전류 제어부(18)와, 아크시 전압제어를 실시하기 위한 용접전압 설정값을 설정하는 용접전압 설정부(15)와, 상기 단락/아크 판단부(14)에서 판단결과 단락시는 상기 전류제어부(18)의 출력을 아크시는 용접전압 설정부(15)의 용접전압 설정값을 선택하여 출력하는 전압/전류제어 절환부(13)와, 상기 전압/전류제어 절환부(13)를 통해 입력되는 전압 또는 전류값에 따라 전원 공급부(100)의 인버터를 제어하여 용접전원이 되도록 제어하는 인버터 구동부(11)로 구성한다.The controller 200 may include a load voltage detector 12 that detects a load voltage from a load when welding is performed by repeating short circuiting and arcing from tens to hundreds (Hz), and a current detector that detects a current from the load ( 7) and a short circuit / arc judging unit 14 which compares the load voltage detected by the load voltage detecting unit 12 with the short / arc judging voltage to determine whether it is a short circuit state or an arc state, and a current control during short circuit. When inputting the welding current setting unit 16 for setting the welding current setting value to be performed, and when the welding current setting value of the welding current setting unit 16 is short-circuit When short-circuit by product A current controller 18 and a current controller 18 to follow the current pattern set by the current pattern setter 17 at the time of short-circuiting of the current value detected by the current detector 7 and Perform voltage control The welding voltage setting unit 15 for setting the welding voltage set value for the purpose, and the welding voltage setting unit for arcing the output of the current control unit 18 when the short circuit / arc determination unit 14 determines that the output is short. The inverter of the power supply unit 100 according to the voltage / current control switching unit 13 for selecting and outputting the welding voltage set value of 15) and the voltage or current value input through the voltage / current control switching unit 13. It consists of an inverter drive unit 11 to control the control to be a welding power source.

또한, 와이어 송급부(300)는 용접전류 설정부(16)에서 설정된 용접전류 설정값에 따른 와이어 송급속도를 결정하는 와이어 송급제어부(19)와, 상기 와이어 송급제어부(19)의 송급속도에 따라 와이어를 송급하는 와이어 송급부(8)와, 상기 와이어 송급부(8)를 통해 송급된 와이어를 가지고 용접대상인 모재(10)에 용접하도록 하는 토치(9)로 구성한다.In addition, the wire supply unit 300 is a wire supply control unit 19 for determining the wire supply speed according to the welding current setting value set in the welding current setting unit 16, and the supply speed of the wire supply control unit 19 And a torch 9 for welding the wire to the base metal 10 to be welded with the wire fed through the wire feeder 8 and the wire fed through the wire feeder 8.

이와같이 구성된 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the conventional technology configured as described above are as follows.

3상 교류전원이 전원공급부(100)의 제1정류부(1)에 입력에 입력되어 1차적으로 정류되어 만들어진 직류전압은 평활부(2)의 콘덴서에 의해 평활된다.The three-phase AC power is input to the first rectifying unit 1 of the power supply unit 100 and is primarily rectified, so that the DC voltage is smoothed by the capacitor of the smoothing unit 2.

상기에서 평활된 직류전압은 인버터부(3)에 의해 고주파의 교류로 변환되며 트랜스포머(4)에 의해 용접에 적당한 교류 저전압으로 변압되어 제2정류부(5)로 전달되면, 상기 제2정류부(5)는 상기 트랜스터포머(4)의 교류 저전압을 다시 직류로 정류한 후 전류평활용 콘덴서(6)를 통해 와이어 송급부(8)로 출력한다.When the smoothed DC voltage is converted into high frequency AC by the inverter unit 3 and is transformed into an AC low voltage suitable for welding by the transformer 4 and transferred to the second rectifier 5, the second rectifier 5 ) Rectifies the AC low voltage of the transformer 4 back to DC, and outputs the same to the wire supply unit 8 through the current smoothing capacitor 6.

상기에서 인버터부(3)에 의해 고주파 교류로 변환시키는 이유는 주 트랜스포머(4)의 코아 단면적이 주파수에 반비례하기 때문으로, 결국 주 트랜스포머(4)의 크기와 무게를 줄여 전원 공급부(100)를 소형 경량화하기 위한 것이다.The reason why the inverter unit 3 converts into high frequency alternating current is because the core cross-sectional area of the main transformer 4 is inversely proportional to the frequency. Thus, the power supply unit 100 is reduced by reducing the size and weight of the main transformer 4. It is to reduce the size and weight.

이때 제어부(200)의 동작은 다음과 같다.At this time, the operation of the controller 200 is as follows.

단락 아크 이행형 용접은 연속적으로 송급되는 와이어 선단과 모재 사이에 제2도의 (b)의 용접전류 파형과 같이 수십에서 수백(Hz)로 단락과 아크 현상이 반복되며 용접이 이루어질 때, 부하전압 검출부(12)에서 제2도의 (a)에서와 같은 부하전압이 검출된다.Short-circuit arc-type welding is a load voltage detection part when the short circuit and arc phenomenon are repeated from several tens to several hundreds (Hz) like the welding current waveform of (b) of FIG. 2 between the wire end and the base material continuously fed. In (12), the load voltage as in (a) of FIG. 2 is detected.

상기 부하전압 검출부(12)에서 검출되는 제2도의 (a)에 도시한 부하전압 파형으로부터 단락시는 전압이 낮은 레벨에서 용접전류가 증가함에 따라 점차 증가하고, 아크시는 전압이 높은 레벨에서 용접전류가 감소함에 따라 점차 감소한다는 것을 알 수 있다.From the load voltage waveform shown in (a) of FIG. 2 detected by the load voltage detector 12, the short circuit time increases gradually as the welding current increases at a low level, and the arc time welds at a high voltage level. It can be seen that as the current decreases, it gradually decreases.

따라서 단락/아크 판단부(14)는 부하전압 검출부(12)로부터 전달되는 부하전압을 입력받아 일정 비교전압값 즉, 제2도의 (a)에 도시한 단락/아크 판단전압과 비교하여 부하전압이 단락/아크 판단전압보다 낮으면 단락(T1), 그렇지 않으면 아크(T2)로 판단하게 된다.Therefore, the short / arc determination unit 14 receives the load voltage transmitted from the load voltage detection unit 12 and compares the predetermined voltage value, that is, the short / arc determination voltage shown in (a) of FIG. If it is lower than the short / arc determination voltage, it is determined as a short circuit T1, or an arc T2.

단락/아크 판단부(14)에 의해 부하상태가 단락인지 아크인지를 판단하여 전압/전류제어 절환부(13)로 출력하게 되면, 상기 전압/전류제어 절환부(13)는 단락시 전류제어를 행하기 위하여 전류 제어부(18)의 출력측으로 절환한다.When the short / arc judging unit 14 determines whether the load state is a short circuit or an arc, and outputs the voltage / current control switching unit 13 to the voltage / current control switching unit 13, the voltage / current control switching unit 13 performs the current control at the time of short circuit. In order to carry out, switching to the output side of the current control unit 18 is performed.

그러면 단락 및 아크시 제어에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Then, the short circuit and arc time control are as follows.

단락시엔 용접전류 설정부(16)에 의해 설정된 용접전류 설정값을 단락시 전류패턴 설정부(17)로 출력하게 되면, 상기 단락시 전류패턴 설정부(17)는 제품별로 분류되어 있는 용접전류패턴을 결정하고, 그 결정된 용접전류패턴을 전류 제어부(18)로 출력한다.When the short circuit outputs the welding current setting value set by the welding current setting unit 16 to the current pattern setting unit 17 during the short circuit, the current pattern setting unit 17 during the short circuit is weld current patterns classified according to products. Is determined and the determined welding current pattern is output to the current control unit 18.

따라서, 상기 전류제어부(18)는 단락시 전류패턴 설정부(17)의 용접전류패턴과 부하에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(7)의 전류를 비교하고, 검출된 전류가 용접전류패턴을 추종하도록 하는 전류값을 전압/전류제어 절환부(13)로 제공한다.Therefore, the current controller 18 compares the welding current pattern of the current pattern setting unit 17 at the time of short-circuit with the current of the current detector 7 detecting the current flowing through the load, and the detected current follows the welding current pattern. The current value to be provided is provided to the voltage / current control switching unit 13.

상기 전류 제어부(18)의 출력은, 전압/전류제어부 절환부(13)에 인가되어 단락/아크판단부(14)의 판단결과에 따라 단락시 전압/전류제어 절환부(13)가 전류제어측으로 절환됨에 따라, 인버터 구동부(11)에 전달되고 그에따라 전원공급부(100)의 인버터부(3)가 구동됨으로써 결과적으로 단락시 실용접전류가 단락시 전류패턴 설정부(17)에 의해 설정된 전류패턴을 추종하도록 한다.The output of the current control unit 18 is applied to the voltage / current control unit switching unit 13 so that the voltage / current control switching unit 13 switches to the current control side at the time of short circuit according to the determination result of the short circuit / arc determination unit 14. As it is switched, it is transmitted to the inverter driver 11 and accordingly the inverter unit 3 of the power supply unit 100 is driven so that the current pattern set by the current pattern setting unit 17 when the short-circuit utility current is short-circuited. To follow.

그리고, 아크시엔 용접전압 설정부(15)에 의해 설정된 용접전압을 전압/전류제어 절환부(13)로 출력함으로써 오픈 루프(Opne Loop) 정전압 제어를 실시한다.Then, the open loop constant voltage control is performed by outputting the welding voltage set by the arc-cyene welding voltage setting unit 15 to the voltage / current control switching unit 13.

즉, 용접전압 설정부(15) 출력은, 전압/전류제어 절환부(13)에 인가되어 단락/아크판단부(14)의 판단결과에 따라 아크시 전압/전류제어 절환부(13)가 전압제어측으로 절환됨에 따라, 인버터 구동부(11)에 전달되고 그에따라 인버터부(3)가 구동됨으로써 아크시 용접전압 설정부(15)의 설정치가 부하에 인가되도록 한다.That is, the output of the welding voltage setting unit 15 is applied to the voltage / current control switching unit 13 so that the arc-time voltage / current control switching unit 13 receives the voltage according to the determination result of the short circuit / arc determination unit 14. As it is switched to the control side, it is transmitted to the inverter driver 11 and the inverter 3 is driven accordingly so that the set value of the arc welding voltage setting unit 15 is applied to the load.

한편, 와이어 공급부(300)의 와이어 송급제어부(19)는 용접전류 설정부(16)에서 설정한 용접전류 설정값에 따라 송급속도를 결정하여 와이어 송급부(8)로 출력하면, 상기 와이어 송급부(8)는 전달되는 송급속도에 맞추어 와이어를 토치(9)에 공급하여 준다.On the other hand, the wire supply control unit 19 of the wire supply unit 300 determines the supply speed according to the welding current set value set by the welding current setting unit 16 and outputs to the wire supply unit 8, the wire feed The supply part 8 supplies a wire to the torch 9 at a feeding speed to be delivered.

따라서, 토치(9)가 용접대상인 모재(10)의 필요한 부분에 용접하게 된다.Therefore, the torch 9 is welded to the required portion of the base material 10 to be welded.

단락시 용접전류패턴은 용접비트 형태와 스패터 발생량 즉, 용접품질에 영향을 끼친다.The welding current pattern at the time of short circuit affects the shape of the welding bit and spatter generation, that is, welding quality.

또한 쉴드가스의 종류 및 모재의 재질 그리고 용재의 재질에 따른 단락시 최적 용접전류패턴은 동일하지 않은 것으로 알려져 있다.In addition, it is known that the optimum welding current pattern at the time of short circuit according to the type of shield gas, the material of the base material and the material of the material is not the same.

따라서 종래의 기술은 단락시 쉴드가스의 종류 및 모재의 재질 그리고 용재의 재질에 따른 최적패턴의 전류제어를 행하기 위해, 단락 아크 이행형 용접전원장치를 MIG 및 CO2 및 MAG로 분류하여 별도의 제품으로 분류하고 제품별 단락시 최적 용접전류패텅 제어를 행하고 있으나 기본적으로 MIG와 CO2 및 MAG용접전원장치는 동일한 것이므로 별도의 단락시 용접전류 패턴설정부를 둔다면 제품별로 구분하지 않아도 좋다고 생각된다.Therefore, the prior art classifies the short-circuit arc transition welding power supply into MIG, CO2, and MAG in order to perform the current control of the optimum pattern according to the type of shield gas, the material of the base material, and the material of the material during short circuit. Optimal welding current patch control is performed in case of short-circuit by product, but basically, MIG, CO2 and MAG welding power supply are the same.

그리고, 단락 아크 이행형 용접전원에 의해 양호한 용접품질을 얻기 위해서는 용접중 아크이 끊김이 없을 것, 즉 아크의 안정성 확보와 스패터 저감이 관건인데 아크시 오픈 루프(OPEN LOOP) 정전압 제어를 실시하는데 이러한 방법만으로는 아크시 발생하는 스패터를 방지하지 못한다.In order to obtain good welding quality by the short-circuit arc transition type welding power source, the arc should not be interrupted during welding, that is, ensuring the stability of the arc and reducing the spatter is the key. The open loop (OPEN LOOP) constant voltage control is performed. The method alone does not prevent the spatter generated during arcing.

이때 발생하는 스패터는 아크 초기에 용접전류를 급감시킴으로써 현저히 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.It is known that spatter generated at this time can be significantly reduced by drastically reducing the welding current at the beginning of the arc.

따라서, 아크초기에 용접전류를 급감시킬 수 있는 제어법이 요구된다.Therefore, a control method capable of drastically reducing the welding current in the arc initial stage is required.

또한 오픈 루프 정전압 제어만으로는 작업자의 수진 또는 용접물의 굴곡등 부하 조건 변화시 이에대한 전압보상이 잘 이루어지지 않으므로 양호한 아크의 안정을 가져오지 못할 수 있다.In addition, the open loop constant voltage control alone may not bring about good stability of the arc when the load conditions such as the operator's vibration or the weld's bending are not well compensated for.

따라서 용접 부하조건 변화시 요구되는 전압보상이 이루어지도록 하는 제어법이 요구된다.Therefore, a control method is required to achieve the required voltage compensation when the welding load conditions change.

그런데 종래 단락 아크 이행형 용접에 있어서, 부하전압의 형태를 보면 단락시는 부하전압이 낮은 값으로부터 점차 용접전류의 증가에 따라 증가하며, 아크시에는 부하전압이 높은값으로부터 용접전류의 감소에 따라 감소한다는 것을 알 수 있다.However, in the conventional short-circuit arc transition type welding, in the form of the load voltage, when the short circuit occurs, the load voltage gradually increases with the increase of the welding current, and during the arc, the load voltage increases with the decrease of the welding current from the high value. It can be seen that the decrease.

특히 저전류 용접시에 용재인 와이어의 직경이 작고 와이어 돌출장이 길어질수록 단락시 용접전류의 증가에 따른 부하전압의 상승정도는 더욱 커지게되므로, 종래의 기술은 제2도의 (a)에서와 같이 저전류 용접시 하나의 비교전압값(단락/아크 판단전압)으로 단락과 아크를 모두 판단할 때 실제는 아크기간이나 단락으로 판단하는 판단오류로 인하여 전압제어를 하여야 하나 전류제어를 행함으로써 T3과 같은 아크불안기간이 발생한다.In particular, the lower the diameter of the wire, the longer the wire protruding length in the low current welding, the greater the increase in the load voltage according to the increase in the welding current in the short circuit, the prior art is as shown in (a) of FIG. When judging both short circuit and arc by one comparative voltage value (short / arc judgment voltage) at low current welding, voltage control should be performed due to the judgment error which is actually judged by arc period or short circuit, but by T3 and The same arc anxiety period occurs.

한편 상기 비교전압값을 더 낮추게 되면 단락기간중 아크로 판단하는 오류를 범할 수 있어 마찬가지로 아크의 불안정성을 초래하게 된다.On the other hand, if the comparison voltage is further lowered, an error which is determined as an arc during a short circuit period can be made, which in turn causes instability of the arc.

이러한 아크 불안은 용접품질 저하는 물론 스패터 다량발생의 원인이 되므로 하나의 비교전압값으로 단락과 아크를 모두 판단하는데는 문제가 있다.Such arc instability causes a large amount of spatters, as well as a decrease in welding quality, so there is a problem in judging both short circuits and arcs with one comparison voltage value.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 부하전압에 의한 단락/아크 판단시 히스테리시스에 의한 두 개의 비교기준전압값으로 단락이나 아크를 판단함으로써 저전류 용접시 단락/아크 판단오류의 가능성을 격감시켜 용접품질을 향상시키도록 한 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention to solve the above problems is to determine the possibility of a short circuit / arc determination error during low current welding by judging the short circuit or arc by two comparison reference voltage values due to hysteresis when the short circuit / arc judgment by the load voltage The present invention provides an output control apparatus for a short-circuit arc transition type welding power supply to reduce welding.

본 발명의 다른 목적은 단락시엔 단락초기와 단락마지막 전류기울기를 설정하는 전류기울기 설정부 및 두 전류기울기의 변환점 설정부를 별도로 둠으로써 모재별, 용재별, 가스별 용접조건의 변화에도 불구하고, 단락시 최적전류패턴 설정 및 제어가 가능하도록 하여 한 대의 전원장치만으로 MIG와 CO2 및 MAG용접을 할 수 있어 사용자로 하여금 비용부담을 덜어주도록 한 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to separate the current slope setting unit for setting the initial short circuit and the final current slope at the time of short-circuit and the conversion point setting unit of the two current slopes in spite of the change of welding condition by base material, material, and gas. It is to provide the output control device of short-circuit arc transition type welding power supply which enables users to set MIG and CO2 and MAG welding with only one power supply device by setting and controlling the optimum current pattern at the time.

본 발명의 또 다른 목적은 아크시엔 아크초기 용접전류급감치 설정부를 두고 아크 이행 초기시 용접전류를 급감설정치까지 급감토록 피드백 제어함으로써 아크시 발생하는 스패터를 저감하며, 용접전압을 피드백 정전압 제어하여 용접물의 굴곡이나 작업자의 수진에도 용접전압의 보상이 이루어지므로 아크 안정성을 증가시키도록 한 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide the arc initial arc current welding current abrupt value setting portion to reduce the spatter generated during arc by feedback control to abruptly reduce the welding current at the initial arc transition to the abrupt set value, by controlling the feedback voltage constant feedback The present invention provides an output control device for a short-circuit arc transition type welding power source that increases the arc stability since the welding voltage is compensated for the bending of the weld or the vibration of the operator.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치 구성은, 제3도에 도시한 바와같이, 인가되는 교류전원에 대하여 정류하여 얻은 직류전압을 용접전원으로 하여 공급하는 전원공급부(100)와, 부하에 걸리는 부하전압과 히스테리시스 아크 및 단락판단전압을 각각 비교하여 부하가 단락상태인지 아크 상태인지를 판단하는 판단부(400)아, 상기 판단부(400)를 통해 단락으로 판단시 용접 전류와 단락초기 및 단락마지막 전류기울기를 설정하고 아크로 판단시 용접전압 및 아크시 전류급감치를 설정하기 위한 설정부(600)와, 단락시 용접전류에 따른 전류기울기 변환점 설정치와 실전류를 비교하여 단락초기에 의한 1차기울기 또는 단락마지막에 의한 2차기울기로 전류제어를 실시하도록 하는 전류/전압 제어부(700)와, 상기 판단부(400)의 판단결과에 따라 전류/전압 제어부(700)의 전류/전압으로 부하에 공급되는 용접전원을 제어하는 용접전원 조정부(500)와, 상기 설정부(600)에서 설정한 용접전류에 따라 와이어 송급속도를 결정하고, 그 결정한 속도에 따라 와이어를 공급하여 용접을 수행하도록 하는 와이어 송급부(300)로 구성한다.The output control device of the present invention, the short-circuit arc transition type welding power supply for achieving the above object, as shown in Figure 3, the power supply for supplying the DC voltage obtained by rectifying the applied AC power supply as a welding power supply Determination unit 400 that determines whether the load is a short circuit state or an arc state by comparing the load voltage applied to the load with the hysteresis arc and the short-circuit determination voltage, respectively, and determines the short circuit through the determination unit 400. Setting current 600 to set the welding current and the short-circuit initial and final short-circuit current slope at the time of arcing, and to determine the welding voltage and the current sudden decrease value at the time of arcing, and compares the current slope change point set point according to the welding current at the short-circuit with the actual current. And the current / voltage control unit 700 to control the current to the primary slope by the initial short circuit or the secondary slope by the last short circuit. The welding power adjusting unit 500 for controlling the welding power supplied to the load by the current / voltage of the current / voltage controller 700 and the wire according to the welding current set by the setting unit 400 according to the determination result of 400. The supply speed is determined, and the wire supply unit 300 is configured to perform welding by supplying a wire according to the determined speed.

상기에서 판단부(400)는 전원 공급부(100)로부터 부하로 공급되는 전압을 검출하는 부하전압 검출부(12)와, 상기 부하전압 검출부(12)의 부하전압과 히스테리시스에 의한 단락 판단전압 및 아크 판단전압을 각각 비교하여 부하가 단락상태인지 아크상태인지를 판단하는 히스테리시스 단락/아크 판단부(21)로 구성한다.The determination unit 400 is a load voltage detection unit 12 for detecting a voltage supplied from the power supply unit 100 to the load, the short circuit determination voltage and arc determination by the load voltage and hysteresis of the load voltage detection unit 12 The hysteresis short circuit / arc judging section 21 determines whether the load is in a short circuit state or an arc state by comparing voltages, respectively.

그리고, 용접전원 조정부(500)는 인버터부(3)를 구동하기 위한 인버터 구동부(11)와, 상기 판단부(400)애서 판단한 단락 또는 아크시, 전류 또는 전압제어측으로 절환하여 주는 전압/전류 제어 절환부(13)로 구성한다.In addition, the welding power supply adjusting unit 500 switches the inverter driving unit 11 for driving the inverter unit 3 to the current or voltage control side during a short circuit or an arc determined by the determination unit 400. It consists of a switching part 13.

또한 설정부(600)는 단락 및 아크시 용접전류 및 용접전압을 설정하기 위한 용접 전압/전류 설정부(15)(16)와, 단락시 상기 용접전류에 따라 단락초기에 의한 1차 기울기 또는 단락마지막에 의한 2차기울기를 설정해 주는 1차 및 2차 전류기울기 설정부(25)(26)와, 아크시 전류급감치를 설정하기 위한 아크시 전류급감치 설정부(22)로 구성한다.In addition, the setting unit 600 is a welding voltage / current setting unit 15, 16 for setting the welding current and the welding voltage during short circuit and arc, and the first slope or short circuit by the initial short circuit according to the welding current at the time of short circuit It consists of the primary and secondary current slope setting parts 25 and 26 which set the secondary slope by the end, and the arc current ramp value setting part 22 for setting an arc current ramp value.

전류/전압 제어부(700)는 부하에 공급되는 용접전압을 검출하는 용접전압 검출부(20)와, 아크시 설정된 아크시전류급감치와 실정류를 비교하여 전류급감치보다 실전류가 큰 경우 전압제어부(24)로 하여금 제로상태의 용접전압을 출력하도록 하여 용접전류가 급감할 수 있도록 하고, 실전류가 작은 경우엔 전압제어부(24)로 하여금 용접전압 설정부(15)의 전압과 용접전압 검출부(20)의 전압이 같아지게 제어하도록 판단신호를 출력하는 급감치 도달 판단부(23)와, 상기 급감치 도달 판단부(23)의 제어출력에 따라 설정된 용접전압과 용접전압 검출부(20)의 전압이 일치하도록 정전압 제어를 행하는 전압제어부(24)와, 설정된 용접전류에 따른 전류기울기 변환점을 설정하는 전류기울기 변환점 설정부(28)와, 상기 전류기울기 변환점 설정부(28)의 변환 설정치와 실전류를 비교하여, 변환설정치보다 실전류가 작은 경우 1차 전류기울기로 전류제어를 실시하도록 하고, 실전류가 큰 경우 2차 전류기울기로 전류제어를 실시하도록 제어신호를 출력하는 변환점 도달 판단부(29)와, 상기 변환점 도달 판단부(29)의 제어신호에 따라 전류 검출부(7)를 통해 검출된 전류를 제어하여 출력하는 전류 제어부(27)로 구성한다.The current / voltage control unit 700 compares the welding voltage detection unit 20 that detects the welding voltage supplied to the load, and the voltage control unit when the actual current is greater than the current sudden reduction value by comparing the arc sudden current abrupt value and actual rectification. (24) outputs the welding voltage in the zero state so that the welding current can be drastically reduced, and if the actual current is small, the voltage controller 24 causes the voltage of the welding voltage setting unit 15 and the welding voltage detection unit ( The sudden decrease value determination unit 23 outputs a determination signal to control the voltages of the same 20, and the welding voltage set in accordance with the control output of the sudden decrease value determination unit 23 and the voltage of the welding voltage detection unit 20. The voltage control unit 24 which performs constant voltage control so as to coincide with this, the current gradient conversion point setting unit 28 for setting the current slope conversion point according to the set welding current, and the conversion set value of the current slope conversion point setting unit 28 and the actual By comparing the current, and controlling the current to be controlled by the primary current slope when the actual current is smaller than the conversion set value, and outputting a control signal to perform the current control by the secondary current slope when the actual current is large. 29) and a current control unit 27 for controlling and outputting the current detected by the current detection unit 7 in accordance with the control signal of the conversion point arrival determination unit 29.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with respect to the operation and effect of the present invention configured as described above.

3상 교류전원이 전원 공급부(100)의 제1정류부(1)에 입력되면, 상기 제1정류부(1)는 입력된 교류전원에 대하여 정류하여 직류전압으로 만들고, 이 직류전압을 입력받은 평활부(2)에서 콘덴서를 이용하여 평활하여 평활된 직류전압을 출력한다.When a three-phase AC power is input to the first rectifying unit 1 of the power supply unit 100, the first rectifying unit 1 rectifies the input AC power to make a DC voltage, and the smoothing unit receives the DC voltage. In (2), a capacitor is used to output a smoothed and smooth DC voltage.

상기 평활된 직류전압은 인버터부(3)에 의해 고주파의 교류로 변환되며 트랜스포머(4)에 의해 용접에 적당한 교류 저전압으로 변압되어 제2정류부(5)로 전달하게 되면, 상기 제2정류부(5)는 상기 트랜지스터포머(4)의 교류 저전압을 다시 직류로 정류한 후 전류평활용 콘덴서(6)를 통해 출력한다.The smoothed DC voltage is converted into high frequency AC by the inverter unit 3, and is transformed into an AC low voltage suitable for welding by the transformer 4 and transferred to the second rectifying unit 5. ) Rectifies the AC low voltage of the transistor former 4 back to DC and outputs the same through the current smoothing capacitor 6.

그러면 단락 아크 이행형 용접은 와이어 송급부(8)로부터 연속적으로 송급되는 용재인 와이어 선단과 모재 사이에 제4도의 (b)의 용접전류 파형과 같이 수십에서 수백[Hz]로 단락과 아크현상이 반복되며 용접이 이루어진다.Then, the short-circuit arc transition type welding has short-circuit and arc phenomena from tens to hundreds [Hz] like the welding current waveform shown in (b) of FIG. 4 between the wire tip and the base material, which is continuously fed from the wire supply section 8. It is repeated and welding is made.

이때 판단부(400)의 부하전압 검출부(12)는 제4도의 (a)에서와 같은 부하전압을 검출한다.At this time, the load voltage detection unit 12 of the determination unit 400 detects the load voltage as shown in (a) of FIG.

상기 제4도 (a)의 부하전압 파형으로부터 단락시는 전압이 낮은 레벨에서 용접전류가 증가함에 따라 점차 증가하고, 아크시는 전압이 높은 레벨에서 용접전류가 감소함에 따라 점차 감소한다는 것을 알 수 있다.It can be seen from the load voltage waveform of FIG. 4 (a) that the short circuit time increases gradually as the welding current increases at a low level, and the arc time gradually decreases as the welding current decreases at a high level. have.

상기 부하전압 검출부(12)의 부하전압이 히스테리시스 단락/아크 판단부(21)에 입력되면 단락상태인지 아크상태인지를 판단한다.When the load voltage of the load voltage detection unit 12 is input to the hysteresis short circuit / arc judging unit 21, it is determined whether a short state or an arc state.

즉, 히스테리시스 단락/아크 판단부(21)는 제6도 (a)에서와 Varc는 아크판단전압으로 용접 부하전압 Vwel이 이보다 높아지면 아크, Vshort는 단락판단전압으로 용접 부하전압 Vwel이 이보다 낮아지면 단락으로 판단한다.That is, the hysteresis short circuit / arc judging section 21 shows that the welding load voltage Vwel is higher than this in FIG. Judging by the paragraph.

여기서, 상기 히스테리시스 단락/아크 판단부(21)의 구성은 제6도 (b)에서와 같이 단전원 비교기 한 개를 사용하는데, Vref는 Varc와 Vshort 사이의 값으로서 기준전압이다.Here, the configuration of the hysteresis short circuit / arc judging unit 21 uses a single power supply comparator as shown in FIG. 6 (b), where Vref is a reference voltage as a value between Varc and Vshort.

상기 비교기의 출력전압(Vo)은 제6도 (a)의 Vsat 또는 영(ZERO)의 두 값중 하나를 갖는데, Vsat는 비교기의 전원전압 +B에 근사한 값이고, 상기 비교기의 동작에 따라 Varc와 Vshort는 다음의 식(1) 및 식(2)와 같이 정해진다.The output voltage Vo of the comparator has one of two values, Vsat or ZERO of FIG. 6 (a). Vsat is a value close to the power supply voltage + B of the comparator, and Varc and Vshort is defined as in the following equations (1) and (2).

따라서 Vref와 저항비 n을 적절히 정하므로서 Varc와 Vshort를 임의로 조절할 수있다.Therefore, Varc and Vshort can be arbitrarily adjusted by properly setting the Vref and the resistance ratio n.

비교기의 동작에 의해 비교기의 출력전압 (Vo)은 입력전압 Vwel이 상기에서 정해진 Varc보다 커지면 Vsat이 되고, Vwel이 Vshort보다 작아지면 영(ZERO)가 된다.By the operation of the comparator, the output voltage Vo of the comparator becomes Vsat when the input voltage Vwel is larger than the above-defined Varc, and becomes zero when Vwel is smaller than Vshort.

용접전원 조정부(500)의 전압/전류제어 절환부(13)는 히스테리시스 단락/아크 판단부(21)의 출력전압(Vo)이 Vsat즉, 아크면 전압제어측으로 절환하여 전압제어부(24)의 출력을, 출력전압(Vo)이 영(ZERO)즉, 단락이면 전류제어측으로 절환하여 전류제어부(27)의 출력을 인버터 구동부(11)로 인가한다.The voltage / current control switching unit 13 of the welding power supply adjusting unit 500 switches the output voltage Vo of the hysteresis short circuit / arc judging unit 21 to Vsat, that is, the arc surface voltage control side to output the voltage control unit 24. If the output voltage Vo is zero (zero), that is, a short circuit, the output voltage Vo is switched to the current control side and the output of the current control unit 27 is applied to the inverter driver 11.

결국 제6도 (a)에서 단락에서 아크로의 이행판단 기준전압(Varc)과 아크에서 단락으로의 이행판단 기준전압(Vshort)는 다른 값이며, 단락에서 아크로의 이행판단 기준전압(Varc)이 아크에서 단락으로의 이행판단 기준전압(Vshort)보다 더 높게 설정되어 있으므로 용접 부하전압 파형으로부터, 저전류 용접시 용재인 와이어의 직경이 작고 와이어 돌출장이 긴 경우에도 판단오류를 범하지 않게 된다는 것을 알수 있다.As a result, in Fig. 6 (a), the transition determination reference voltage Varc of the short circuit in the short circuit is different from the arc-short transition determination reference voltage Vshort in the arc. Since it is set higher than the reference voltage (Vshort) from the transition to the short circuit, it can be seen from the welding load voltage waveform that a determination error is not made even when the wire diameter is small and the wire length is long when welding low current. .

상기 히스테리시스 단락/아크 판단부(21)에서 단락으로 판단하여 전압/전류제어 절환부(13)로 출력하게되면, 제5도의 T1구간에서의 파형과 같이 제어하기 위하여 다음과 같이 동작한다.When the hysteresis short circuit / arc judging section 21 determines that the short circuit is outputted to the voltage / current control switching section 13, it operates as follows to control the waveform in the section T1 of FIG.

단락시 설정부(600)의 용접전류 설정부(16)에서 설정된 용접전류를 출력하게 되면, 전류/전압 제어부(700)의 전류기울기 변환점 기설정부(28)가 용접전류에 따른 전류기울기 변환점 설정치를 변환점 도달 판단부(29)로 출력한다.When the welding current set by the welding current setting unit 16 of the setting unit 600 is short-circuited, the current slope conversion point setting unit 28 of the current / voltage control unit 700 sets the current slope conversion point setting value according to the welding current. The conversion point arrival determination unit 29 outputs the result.

그러면 상기 변환점 도달 판단부(29)는 전류 검출부(7)의 출력과 전류기울기 변환점 설정부(28)의 전류기울기 변환점 설정치를 비교하여, 변환점 설정치보다 실전류가 작을 경우엔 1차 전류기울기로 전류제어를 실시하도록 전류 제어부(27)에 신호를 내보내고, 변환점 설정치보다 실전류가 큰 경우에는 2차 전류기울기로 전류제어를 실시하도록 상기 전류제어부(27)에 신호를 내보낸다.Then, the conversion point arrival determination unit 29 compares the output of the current detection unit 7 with the current slope conversion point setting value of the current slope conversion point setting unit 28, and when the actual current is smaller than the conversion point setting value, the current is changed to the primary current slope. A signal is sent to the current control unit 27 to perform control, and a signal is sent to the current control unit 27 so as to perform current control with a secondary current slope when the actual current is larger than the set point.

이에 따라, 상기 전류제어부(27)는 변환점 도달 판단부(29)로부터의 신호에 의해 전류검출부(27)를 통해 검출되어 입력되는 전류를 1차 또는 2차 전류기울기로 제어하여 전압/전류제어 절환부(13)로 출력한다.Accordingly, the current controller 27 controls the input current detected by the current detector 27 by the signal from the conversion point arrival determiner 29 to the primary or secondary current slope to control the voltage / current control procedure. Output to the affected part 13.

이때 단락으로 판단함에 따라 상기 전압/전류제어 절환부(13)는 전류제어부(27)로 전환되어 그로부터 전달되는 전류값에 따라 인버터 구동부(11)가 인버터부(3)를 제어한다.At this time, as determined by the short circuit, the voltage / current control switching unit 13 is switched to the current control unit 27 and the inverter driver 11 controls the inverter unit 3 according to the current value transmitted therefrom.

상기에서 두 개의 전류기울기를 각각 세팅할 수 있도록 한 것은 모재별, 용재별, 개스별 용접조건 변화에 부응하기 위한 것과 2차 전류기울기를 1차 전류기울기 보다 낮게 함으로써, 단락시 전류 피크치에 비레하여 발생하는 스패터를 저감하기 위한 것이다.The two current slopes can be set separately in order to respond to changes in welding conditions by base metal, material, and gas, and by lowering the secondary current slope below the primary current slope, This is to reduce the spatter generated.

아크시 제어는 제5도의 T2구간에서의 파형과 같이 제어하기 위한 것으로 이에 대하여 살펴보면, 아크시 전류급감치 설정부(22)에 의해 설정된 전류급감치를 급감치 도달 판단부(23)로 출력하게 되면, 상기 급감치 도달 판단부(23)는 아크시 전류급감치와 전류 검출부(7)의 실전류값을 입력받아 비교하여, 전류급감치보다 실전류가 큰 경우는 전압 제어부(24)로 하여금 용접전압을 영(ZERO)로 인가하여 용접전류가 급감할 수 있도록 전압 제어부(24)에 판단신호를 출력하며, 전류급감치보다 실전류가 작을 경우는 전압제어부(24)로 하여금 용접전압 설정부(15)의 전압과 용접전압검출부(20)의 전압이 같아지게 제어하도록 전압제어부(24)로 판단신호를 출력한다.Arc time control is to control like the waveform in the section T2 of FIG. 5. Looking at this, when the current sudden value set by the arc current abrupt value setting unit 22 is outputted to the abrupt value reaching determination unit 23. The abrupt value arrival determination unit 23 receives the arc sudden current abrupt value and the actual current value of the current detector 7 and compares them. When the actual current is greater than the abrupt value, the voltage controller 24 causes the voltage controller 24 to provide a welding voltage. Is applied to zero to output a determination signal to the voltage controller 24 so that the welding current can be drastically reduced. If the actual current is smaller than the sudden decrease of the current, the voltage controller 24 causes the welding voltage setting unit 15 to be reduced. Outputs a determination signal to the voltage controller 24 to control the voltage of the same with the voltage of the welding voltage detector 20.

상기 급감치 도달 판단부(23)의 신호에 의해 전압제어부(24)는 전류급감치 보다 실전류가 작은 경우 용접전압 설정부(15)의 전압과 용접전압 검출부(20)의 전압이 일치할 수 있도록 피드백(FEED BACK) 정전압 제어를 한다.According to the signal of the sudden decrease value determination unit 23, when the actual current is smaller than the current sudden decrease value, the voltage of the welding voltage setting unit 15 may match the voltage of the welding voltage detection unit 20. FEED BACK constant voltage control.

상기에서 아크시 용접전류를 급감시키는 이유는 아크 이행 초기에 발생하는 스패터를 감소시키기 위한 것이며, 피드백 정전압 제어를 실시하는 이유는 아크 안정성을 증가시키기 위한 것이다.The reason for sharply reducing the welding current during arcing is to reduce the spatter generated at the beginning of the arc transition, and the reason for performing the feedback constant voltage control is to increase the arc stability.

한편, 와이어 송급속도는 와이어 공급부(300)의 와이어 송급제어부(19)는 용접전류 설정부(16)에서 설정된 용접전류 설정값에 따라 송급속도를 결정하여 와이어 송급부(8)로 출력하면, 상기 와이어 송급부(8)는 전달되는 송급속도에 맞추어 와이어를 토치(9)에 공급하여 준다.On the other hand, the wire supply speed is determined by the wire supply control unit 19 of the wire supply unit 300 determines the supply speed according to the welding current setting value set in the welding current setting unit 16, and outputs to the wire supply unit 8, The wire supply unit 8 supplies the wire to the torch 9 at a feeding speed to be transmitted.

따라서, 토치(9)가 용접대상인 모재(10)의 필요한 부분에 용접하게 된다.Therefore, the torch 9 is welded to the required portion of the base material 10 to be welded.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 단락시 단락초기 및 단락마지막 전류기울기의 설정부 및 두 기울기의 변환점 설정부를 별도로 둠으로써 모재별, 용재별, 개스별, 용접조건의 변환에도 불구하고, 단락시 최적전류패턴 설정 및 제어가 가능하도록 하고, 아크시는 아크초기 용접전류급감 설정부를 두고 아크 이행 초기에 전류를 급감설정치까지 급감시킨 후 용접전압을 피드백 정전압 제어하여 스패터 발생 억제 및 아크 안정성을 증가시키며, 부하전압에 의한 단락/아크 판단시 히스테리시스에 의한 2개의 비교 기준 전압값으로 단락 및 아크를 판단함으로써 저전류 용접시 단락/아크 판단오류의 가능성을 격감시키며, 용접품질 향상이 가능하도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention separates the setting part of the initial short circuit and the last current slope at the time of short-circuit and the conversion point setting part of the two inclinations in the event of short-circuit in spite of the change of base material, material, gas, and welding conditions. The optimum current pattern can be set and controlled.In case of arc, the arc initial welding current drop setting section is used to reduce the generation of spatter and increase the arc stability by controlling the welding voltage to feedback constant voltage. When short / arc is judged by load voltage, short circuit and arc are judged by two comparison reference voltage values by hysteresis to reduce the possibility of short-circuit / arc decision error during low current welding and improve welding quality. There is.

Claims (9)

인가되는 교류전원에 대하여 정류하여 얻은 직류전압을 용접전원으로 하여 공급하는 전원공급부(100)와, 부하에 걸리는 부하전압과 히스테리시스 아크 및 단락판단전압을 각각 비교하여 부하가 단락상태인지 아크상태인지를 판단하는 판단부(400)와, 상기 판단부(400)를 통해 단락으로 판단시 용접전류와 단락초기 및 단락마지막 전류기울기를 설정하고 아크로 판단시 용접전압 및 아크시 전류급감치를 설정하기 위한 설정부(600)와, 단락시 용접전류에 따른 전류기울기 변환점 설정치와 실전류를 비교하여 단락초기에 의한 1차기울기 또는 단락마지막에 의한 2차기울기로 전류제어를 실시하도록 하는 전류/전압 제어부(700)와, 상기 판단부(400)의 판단결과에 따라 전류/전압 제어부(700)의 전류/전압으로 부하에 공급되는 용접전원을 제어하는 용접전원 조정부(500)와, 상기 설정부(600)에서 설정한 용접전류에 따라 와이어 송급속도를 결정하고, 그 결정한 속도에 따라 와이어를 공급하여 용접을 수행하도록 하는 와이어 송급부(300)로 구성된 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치.The power supply unit 100, which supplies the DC voltage obtained by rectifying the applied AC power as a welding power source, and compares the load voltage applied to the load with the hysteresis arc and the short-circuit determination voltage, respectively, to determine whether the load is in a short state or an arc state. Determination unit 400 for determining, and a setting unit for setting the welding current and the initial short-circuit and the current short-circuit current slope when judged to be a short circuit through the determination unit 400 and the setting of the welding voltage and the current sudden decrease in the arc when judged as arc (600) and the current / voltage control unit 700 to compare the current slope conversion point set value according to the welding current in the short circuit and the real current to perform the current control to the primary slope by the initial short circuit or the secondary slope by the last short circuit. And, welding power adjustment for controlling the welding power supplied to the load by the current / voltage of the current / voltage control unit 700 according to the determination result of the determination unit 400 And a wire supply unit 300 to determine the wire supply speed according to the welding current set by the setting unit 600 and to supply the wire according to the determined speed. Output control device for short-circuit arc transition type welding power supply. 제1항에 있어서, 판단부(400)는 전원 공급부(100)로부터 부하로 공급되는 전압을 검출하는 부하전압 검출부(12)와, 상기 부하전압 검출부(12)의 부하전압과 히스테리시스에 의한 단락 판단전압 및 아크 판단전압을 각각 비교하여 부하가 단락상태인지 아크상태인지를 판단하는 히스테리시스 단락/아크 판단부(21)로 구성된 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치.According to claim 1, The determination unit 400 is a load voltage detection unit 12 for detecting a voltage supplied from the power supply unit 100 to the load, and the short circuit determination by the load voltage and hysteresis of the load voltage detection unit 12 An output control apparatus for a short-circuit arc transition type welding power source, comprising: a hysteresis short-circuit / arc judging unit 21 for comparing a voltage and an arc judging voltage to determine whether a load is in a short-circuit state or an arc state. 제2항에 있어서, 히스테리시스 단락/아크 판단부는 단전원 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치.3. The output control apparatus according to claim 2, wherein the hysteresis short circuit / arc judging section comprises a short power comparator. 제1항에 있어서, 용접전원 조정부(500)는 인버터부(3)를 구동하기 위한 인버터 구동부(11)와, 상기 판단부(400)에서 판단한 단락 또는 아크시, 전류 또는 전압제어측으로 절환하여 주는 전압/전류제어 절환부(13)로 구성된 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치.The method of claim 1, wherein the welding power supply adjusting unit 500 switches to the inverter driving unit 11 for driving the inverter unit 3 and the short circuit or arc time determined by the determination unit 400 to the current or voltage control side. An output control device for a short-circuit arc transition type welding power source, characterized in that it comprises a voltage / current control switching unit (13). 제1항에 있어서, 설정부(600)는 단락 및 아크시 용접전류 및 용접전압을 설정하기 위한 용접전압/전류 설정부(15)(16)와, 단락시 상기 용접전류에 따라 단락초기에 의한 1차 기울기 또는 단락마지막에 의한 2차 기울기를 설정해 주는 1차 및 2차 전류기울기 설정부(25)(26)와, 아크시 전류급감치를 설정하기 위한 아크시 전류급감치 설정부(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력제어장치.According to claim 1, wherein the setting unit 600 is a welding voltage / current setting unit (15) (16) for setting the welding current and the welding voltage during short circuit and arc, and by the initial short circuit according to the welding current at the time of short circuit To the primary and secondary current slope setting units 25 and 26 for setting the primary slope or the secondary slope at the end of the short-circuit, and the arc current ramping unit 22 for setting the arc current ramp. An output control device for a short-circuit arc transition type welding power source, characterized in that the configuration. 제1항에 있어서, 전류/전압 제어부(700)는 부하에 공급되는 용접전압을 검출하는 용접전압 검출부(20)와, 아크시 설정된 아크시 전류급감치와 실정류를 비교하여 전류급감치보다 실전류가 큰 경우 전압제어부(24)로 하여금 제로상태의 용접전압을 출력하도록 하여 용접전류가 급감할 수 있도록 하고, 실전류가 작은 경우엔 전압제어부(24)로 하여금 용접전압 설정부(15)의 전압과 용접전압 검출부(20)의 전압이 같아지게 제어하도록 판단신호를 출력하는 급감치 도달 판단부(23)와, 상기 급감치 도달 판단부(23)의 제어출력에 따라 설정된 용접전압과 용접 전압 검출부(20)의 전압이 일치하도록 정전압 제어를 행하는 전압제어부(24)와, 설정된 용접전류에 따른 전류기울기 변환점을 설정하는 전류기울기 변환점 설정부(28)와, 상기 전류기울기 변환점 설정부(28)의 변환설정치와 실전류를 비교하여, 변환설정치보다 실전류가 작은 경우 1차 전류기울기로 전류제어를 실시하도록 하고, 실전류가 큰 경우 2차 전류기울기로 전류제어를 실시하도록 제어신호를 출력하는 변환점 도달 판단부(29)와, 상기 변환점 도달 판단부(29)의 제어신호에 따라 전류 검출부(7)를 통해 검출된 전류를 제어하여 출력하는 전류 제어부(27)로 구성된 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력 제어장치.According to claim 1, the current / voltage control unit 700 is compared with the welding voltage detection unit 20 for detecting the welding voltage supplied to the load, the arc-time current abrupt value and the actual rectification compared to the actual current abrupt value If the flow rate is large, the voltage controller 24 outputs the welding voltage in zero state so that the welding current can be drastically reduced. If the actual current is small, the voltage controller 24 causes the welding voltage setting unit 15 to The welding voltage and the welding voltage set according to the control output of the abrupt value reaching determination unit 23 and the sudden output reduction determination unit 23 for outputting a determination signal to control the voltage and the voltage of the welding voltage detection unit 20 to be equal. A voltage controller 24 which performs constant voltage control so that the voltages of the detector 20 match, a current gradient conversion point setting unit 28 for setting a current gradient conversion point according to the set welding current, and the current slope conversion point setting unit 28 Of The conversion point that compares the conversion set value and the real current and outputs a control signal to perform current control with the primary current slope when the actual current is smaller than the conversion set value, and performs the current control with the secondary current slope when the actual current is large. Short-circuit-arc transition characterized in that it consists of an arrival determination unit 29 and a current control unit 27 for controlling and outputting the current detected by the current detection unit 7 in accordance with the control signal of the conversion point arrival determination unit 29. Output control device of the welding power source. 제6항에 있어서, 2차 전류기울기와 1차 전류기울기는 모재별, 용재별, 개스별 용접조건 변화에 부응하도록 한 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력 제어장치.7. The output control apparatus of a short-circuit arc transition type welding power supply according to claim 6, wherein the secondary current slope and the primary current slope correspond to changes in welding conditions by base material, material, and gas. 제7항에 있어서, 2차 전류기울기는 1차 전류기울기보다 낮게 하여 단락시 전류피크치에 비례하여 발생하는 스패터를 저감하도록 한 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력 제어장치.8. The output control apparatus according to claim 7, wherein the secondary current slope is lower than the primary current slope to reduce the spatter generated in proportion to the current peak value during the short circuit. 제6항에 있어서, 전압 제어부는 피드백 정전압 제어를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 단락 아크 이행형 용접전원의 출력 제어장치.7. The output control apparatus for a short-circuit arc transition type welding power supply according to claim 6, wherein the voltage control section performs feedback constant voltage control.
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