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JP2003170272A - Arc start controlling method - Google Patents

Arc start controlling method

Info

Publication number
JP2003170272A
JP2003170272A JP2001372249A JP2001372249A JP2003170272A JP 2003170272 A JP2003170272 A JP 2003170272A JP 2001372249 A JP2001372249 A JP 2001372249A JP 2001372249 A JP2001372249 A JP 2001372249A JP 2003170272 A JP2003170272 A JP 2003170272A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
arc
output
welding wire
wire
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2001372249A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Uesono
敏郎 上園
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.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP2001372249A priority Critical patent/JP2003170272A/en
Publication of JP2003170272A publication Critical patent/JP2003170272A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a problem of occurrence of unnecessary immediately prior contact arc 3c just before a welding wire and a base material are brought into contact with each other, the extremity of the wire is melted and adhered to the base material to make an arc start inferior in an arc start controlling method in which an initial current Is is given upon discrimination of forwarding motion of a welding wire 1 to the contact state of the welding wire with a base material 2, the welding wire is retracted from the base material and fed, the welding wire is moved away from the base material to generate an initial arc 3a, the welding wire is forwarded and fed again, a regular welding current Ia is supplied to be set to a regular arc 3b. <P>SOLUTION: An output of a welding power supply device is instantly stopped upon discrimination (at a time t2) of occurrence of unnecessary immediately prior contact arc and after the immediately prior arc is eliminated, the output of the welding power supply device is started again after elapsing of a predetermined output stopping time Ts to prevent a melting and adhesion of a welding wire at contact. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、正逆回転が可能な
ワイヤ送給モータによって、溶接ワイヤを母材へ前進送
給及び後退送給してアークスタートさせる消耗電極アー
ク溶接のアークスタート制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc start control method for consumable electrode arc welding in which a wire feed motor capable of forward and reverse rotation feeds a welding wire forward and backward to a base metal to start an arc. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】ワイヤ送給モータを正回転させて溶接ワ
イヤを母材へ前進送給し、溶接ワイヤが母材に接触した
ことを判別するとワイヤ送給モータを逆回転させて溶接
ワイヤを母材から後退送給し、同時に予め定めた小電流
値の初期電流を通電し、上記の後退送給によって溶接ワ
イヤが母材から離れて初期アークが発生すると溶接ワイ
ヤを再前進送給し、同時に定常の溶接電流を通電して、
初期アーク発生状態から定常のアーク発生状態へと移行
させる消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法
(一般的には、リトラクトアークスタート方法と呼ばれ
る)が従来から知られている。以下、この従来技術のア
ークスタート制御方法について図面を参照して説明す
る。
2. Description of the Related Art A wire feed motor is rotated forward to feed a welding wire forward to a base metal, and when it is determined that the welding wire has come into contact with the base metal, the wire feed motor is rotated backward to feed the welding wire to the base metal. When the welding wire is fed backward from the material and at the same time an initial current of a predetermined small current value is applied, and when the welding wire separates from the base metal and an initial arc occurs due to the above backward feeding, the welding wire is fed forward again and at the same time. Apply a steady welding current,
BACKGROUND ART An arc start control method for consumable electrode arc welding (generally called a retract arc start method) for shifting from an initial arc generation state to a steady arc generation state has been conventionally known. Hereinafter, this conventional arc start control method will be described with reference to the drawings.

【0003】図1は、従来技術のアーク溶接装置の構成
図である。以下、同図を参照して説明する。溶接電源装
置PSは、外部に設けられた溶接開始回路STから溶接
開始信号Stが入力されると、アークを発生させるため
の溶接電圧Vw及び溶接電流Iwを出力すると共に、溶
接ワイヤ1の送給を制御するための送給制御信号Fcを
ワイヤ送給モータWMへ出力する。溶接ワイヤ1は、ワ
イヤ送給モータWMと直結した送給ロール5によって、
溶接トーチ4を通って送給される。ワイヤ送給モータW
Mが正回転すると溶接ワイヤ1は母材2へ前進送給さ
れ、逆回転すると溶接ワイヤ1は母材2から離れる方向
に後退送給される。上記の溶接電源装置PSから出力さ
れる溶接電圧Vwは、溶接トーチ4の先端に取り付けら
れたコンタクトチップ4aによって溶接ワイヤ1に給電
される。溶接ワイヤ1と母材2との間が接触(短絡)状
態又はアーク3発生状態にあるときは、溶接電流Iwが
通電する。他方、溶接ワイヤ1と母材2とが離れていて
アーク3も発生していない無負荷状態のときは、溶接電
圧Vwは最大値の無負荷電圧Vnlとなり、溶接電流Iw
は通電しない。また、溶接ワイヤ1の先端と母材2との
最短距離がワイヤ先端・母材間距離Lw[mm]となる。
したがって、アーク3発生中のワイヤ先端・母材間距離
Lwはアーク長と略等しくなる。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional arc welding apparatus. Hereinafter, description will be given with reference to FIG. When the welding start signal St is input from the welding start circuit ST provided outside, the welding power supply device PS outputs the welding voltage Vw and the welding current Iw for generating the arc, and also supplies the welding wire 1. And outputs a feed control signal Fc for controlling the wire feeding motor WM to the wire feeding motor WM. The welding wire 1 is fed by the feeding roll 5 directly connected to the wire feeding motor WM.
It is fed through the welding torch 4. Wire feeding motor W
When M rotates forward, the welding wire 1 is fed forward to the base material 2, and when it rotates backward, the welding wire 1 is fed backward in a direction away from the base material 2. The welding voltage Vw output from the welding power source PS is supplied to the welding wire 1 by the contact tip 4a attached to the tip of the welding torch 4. When the welding wire 1 and the base material 2 are in a contact (short circuit) state or an arc 3 generation state, the welding current Iw is applied. On the other hand, when the welding wire 1 and the base material 2 are separated from each other and no arc 3 is generated, the welding voltage Vw becomes the maximum no-load voltage Vnl and the welding current Iw.
Does not energize. The shortest distance between the tip of the welding wire 1 and the base material 2 is the wire tip-base material distance Lw [mm].
Therefore, the distance Lw between the tip of the wire and the base material during the generation of the arc 3 becomes substantially equal to the arc length.

【0004】図2は、上述した溶接装置の各信号のタイ
ミングチャートである。同図(A)は溶接開始信号St
の時間変化を示し、同図(B)は送給制御信号Fcの時
間変化を示し、同図(C)は溶接ワイヤと母材との接触
状態を判別する短絡判別信号Sdの時間変化を示し、同
図(D)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(E)
は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(F)はワイヤ
先端・母材間距離Lwの時間変化を示し、同図(G1)
〜(G5)は各時刻における溶接ワイヤの送給状態を示
す。以下、同図を参照して説明する。
FIG. 2 is a timing chart of each signal of the above welding apparatus. The same figure (A) shows the welding start signal St
4B shows the time change of the feed control signal Fc, and FIG. 7C shows the time change of the short circuit judgment signal Sd for judging the contact state between the welding wire and the base metal. , (D) shows the time change of the welding voltage Vw, and (E) in the same figure.
Shows the time change of the welding current Iw, (F) of the same figure shows the time change of the wire tip-base metal distance Lw, (G1) of the same figure.
(G5) shows the feeding state of the welding wire at each time. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【0005】 時刻t1〜t2の期間(前進送給期
間) 時刻t1において、同図(A)に示すように、溶接開始
信号Stが入力(Highレベル)されると、同図
(B)に示すように、送給制御信号Fcは正の値の初期
送給速度設定値Fsiとなり、同図(G1)に示すよう
に、溶接ワイヤ1は母材2へ初期送給速度で前進送給さ
れる。なお、送給制御信号Fcが正の値のときは前進送
給となり、負の値のときは後退送給となる。また、時刻
t1〜t4の期間中の溶接電源装置の外部特性は、後述
する初期電流Isを通電するために定電流特性又は垂下
特性に出力制御される。しかし、時刻t1〜t2の期間
中は、同図(G1)に示すように、溶接ワイヤ1と母材
2との間は無負荷状態にあるために、同図(D)に示す
ように、溶接電圧Vwは無負荷電圧Vnlとなり、同図
(E)に示すように、初期電流Isは通電しない。一
方、同図(F)に示すように、ワイヤ先端・母材間距離
Lwは、前進送給によって時間経過と共に次第に短くな
る。
Time period from time t1 to t2 (forward feed period) At time t1, when the welding start signal St is input (High level) as shown in FIG. As described above, the feed control signal Fc becomes a positive initial feed rate setting value Fsi, and the welding wire 1 is fed forward to the base material 2 at the initial feed rate, as shown in FIG. . When the feeding control signal Fc has a positive value, it is forward feeding, and when it is negative, it is backward feeding. The external characteristics of the welding power source device during the period from time t1 to t4 are output-controlled to be a constant current characteristic or a drooping characteristic in order to pass an initial current Is described later. However, during the period from time t1 to t2, the welding wire 1 and the base material 2 are in an unloaded state as shown in FIG. The welding voltage Vw becomes the no-load voltage Vnl, and the initial current Is does not flow, as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 6F, the wire tip / base material distance Lw gradually decreases with the lapse of time due to the forward feeding.

【0006】 時刻t2〜t3の期間(後退送給期
間) 時刻t2において、同図(G2)に示すように、上記
項の前進送給によって溶接ワイヤ1が母材2に接触する
と、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwの値が予め
定めた基準電圧値Vt1[V]以下に変化するので、同図
(C)に示すように、短絡判別信号SdはHighレベ
ル(短絡)に変化する。これに応動して、同図(B)に
示すように、送給制御信号Fcは負の値の後退送給速度
設定値Fsrとなり、溶接ワイヤは母材から後退送給速度
で後退送給される。同時に、同図(E)に示すように、
定電流特性又は垂下特性によって小電流値の初期電流I
sが通電する。この初期電流Isの値は、数[A]〜数
十[A]程度の小電流値に設定される。一方、この期間
中、溶接ワイヤは後退送給されるが、ワイヤ送給モータ
WMの正逆反転のための遅れ時間及び溶接ワイヤの溶接
トーチ内での曲がりによる遊び分を後退送給するための
遅れ時間のために、溶接ワイヤと母材とは接触状態のま
まである。したがって、同図(F)に示すように、この
期間中のワイヤ先端・母材間距離Lwは0[mm]のまま
である。
Period from time t2 to t3 (reverse feeding period) At time t2, when the welding wire 1 comes into contact with the base material 2 by the forward feeding described in the above item (G2), the same figure (G2) As shown in D), the value of the welding voltage Vw changes to a predetermined reference voltage value Vt1 [V] or less, so that the short circuit determination signal Sd goes to a high level (short circuit) as shown in FIG. Change. In response to this, as shown in FIG. 7B, the feed control signal Fc becomes the negative backward feed speed setting value Fsr, and the welding wire is backward fed at the backward feed speed from the base metal. It At the same time, as shown in FIG.
Initial current I of small current value due to constant current characteristic or drooping characteristic
s is energized. The value of the initial current Is is set to a small current value of about several [A] to several tens [A]. On the other hand, during this period, the welding wire is fed backward, but in order to feed backward the delay time for reversing the wire feeding motor WM and the play caused by the bending of the welding wire in the welding torch. Due to the lag time, the welding wire and the base metal remain in contact. Therefore, as shown in FIG. 4F, the wire tip-base material distance Lw remains 0 [mm] during this period.

【0007】 時刻t3〜t4の期間(後退送給期
間) 時刻t3直後において、同図(G3)に示すように、上
記項の後退送給によって溶接ワイヤ1と母材2とが離
れると、上記の初期電流Isが通電する初期アーク3a
が発生する。初期アーク3aが発生すると、同図(D)
に示すように、溶接電圧Vwは、初期アーク3aのアー
ク長に比例した上記の基準電圧値Vt1を超える電圧値と
なる。このために、同図(C)に示すように、短絡判別
信号Sdは、時刻t3時点でLowレベル(非短絡)に
変化しようとするが、予め定めたオフディレイ時間Tod
が設けられているために時刻t4まではHighレベル
(短絡)のままである。この結果、同図(G4)に示す
ように、上記の初期アーク発生状態3aを維持したまま
で後退送給が継続される。したがって、同図(F)に示
すように、この期間中のワイヤ先端・母材間距離Lw
は、時間経過と共に次第に長くなる。上記のオフディレ
イ時間Todを設ける理由は、初期アーク3aの発生直後
に次に頁で説明する再前進送給を開始すると、再び接
触状態になるおそれがあるためである。
Period from Time t3 to t4 (Reverse Feeding Period) Immediately after time t3, when the welding wire 1 and the base material 2 are separated by the backward feeding as described in the above item (G3), Initial arc 3a through which the initial current Is of
Occurs. When the initial arc 3a occurs, the same figure (D)
As shown in, the welding voltage Vw has a voltage value that exceeds the reference voltage value Vt1 described above, which is proportional to the arc length of the initial arc 3a. For this reason, as shown in FIG. 6C, the short circuit determination signal Sd tends to change to the Low level (non-short circuit) at the time t3, but the predetermined off delay time Tod.
Is provided, it remains at High level (short circuit) until time t4. As a result, as shown in (G4) of the figure, the backward feeding is continued while maintaining the initial arc generation state 3a. Therefore, as shown in FIG. 6F, the wire tip-base metal distance Lw during this period
Becomes progressively longer over time. The reason for providing the above-mentioned off-delay time Tod is that if the re-forward feed described on the next page is started immediately after the generation of the initial arc 3a, the contact state may occur again.

【0008】 時刻t4以降の期間(再前進送給期
間) 時刻t4において、同図(C)に示すように、短絡判別
信号Sdが上記のオフディレイ時間Todが経過してHi
ghレベルからLowレベルに変化すると、同図(B)
に示すように、送給制御信号Fcは正の値の定常送給速
度設定値Fsとなり、溶接ワイヤは定常送給速度で再前
進送給される。同時に、溶接電源装置の外部特性は、予
め定めた電圧設定値Vsに相当する定電圧特性に出力制
御されるので、同図(D)に示すように、溶接電圧Vw
はこの電圧設定値Vsに相当する電圧値となると共に、
同図(E)に示すように、上記の定常送給速度に対応し
た定常の溶接電流Iaが通電する。この通電によって、
同図(G4)に示す初期アーク3aから同図(G5)に
示す定常のアーク3bへと移行し、同図(F)に示すよ
うに、ワイヤ先端・母材間距離Lwも上記の電圧設定値
Vsに対応する定常のアーク長になる。
Period after Time t4 (Re-forward Feeding Period) At time t4, as shown in FIG. 7C, the short circuit determination signal Sd is Hi after the off delay time Tod has elapsed.
When changing from gh level to Low level, the same figure (B)
As shown in, the feed control signal Fc becomes a positive steady feed rate set value Fs, and the welding wire is fed forward again at the steady feed rate. At the same time, since the external characteristic of the welding power source device is output-controlled to the constant voltage characteristic corresponding to the predetermined voltage setting value Vs, as shown in FIG.
Becomes a voltage value corresponding to this voltage setting value Vs, and
As shown in (E) of the same figure, the steady welding current Ia corresponding to the above-mentioned steady feeding speed is supplied. By this energization,
The initial arc 3a shown in (G4) of the figure shifts to the steady arc 3b shown in (G5) of the figure, and as shown in (F) of the figure, the wire tip / base metal distance Lw is also set to the above voltage setting. The steady arc length corresponds to the value Vs.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図3は、従来技術の解
決課題を説明するための前述した図2に対応するタイミ
ングチャートである。同図(A)〜(G4)の各信号は
図2と同一である。以下、同図を参照して説明する。
FIG. 3 is a timing chart corresponding to FIG. 2 described above for explaining the problem to be solved by the prior art. Each signal of (A) to (G4) in the figure is the same as that in FIG. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【0010】図2のときと同様に、時刻t1において、
同図(A)に示すように、溶接開始信号Stが入力(H
ighレベル)されると、同図(B)に示すように、送
給制御信号Fcは正の値の初期送給速度設定値Fsiとな
り、同図(G1)に示すように、溶接ワイヤ1は母材2
へ初期送給速度で前進送給される。同時に、図2のとき
と同様に、溶接電源装置の外部特性は定電流特性又は垂
下特性に出力制御されるが、同図(D)に示すように、
溶接電圧Vwは無負荷状態であるために無負荷電圧Vnl
となる。
As in the case of FIG. 2, at time t1,
As shown in FIG. 7A, the welding start signal St is input (H
High level), the feeding control signal Fc becomes a positive initial feeding speed setting value Fsi as shown in FIG. 7B, and the welding wire 1 is Base material 2
Is fed forward at the initial feed rate. At the same time, as in the case of FIG. 2, the external characteristics of the welding power supply device are output-controlled to the constant current characteristics or the drooping characteristics, but as shown in FIG.
Since the welding voltage Vw is in the unloaded state, the unloaded voltage Vnl
Becomes

【0011】上記の前進送給によって時間経過と共に、
同図(F)に示すように、ワイヤ先端・母材間距離Lw
は次第に短くなる。そして、時刻t11において、ワイ
ヤ先端と母材とが非常に接近して接触直前状態になる
と、同図(G2)に示すように、上記の無負荷電圧Vnl
によって接触直前アーク3cが発生する場合がある。こ
の接触直前アーク3cが発生すると、同図(E)に示す
ように、初期電流Isが通電する。この接触直前アーク
3cが発生したままで前進送給は継続し、時刻t2にお
いて溶接ワイヤと母材とが接触すると、接触直前アーク
3cは消滅する。このときに、時刻t11〜t2の期間
中の接触直前アーク3cによって、同図(G3)に示す
ように、ワイヤ先端部及び母材2が溶融されるために、
接触して接触直前アーク3cが消滅するとワイヤ先端部
が母材2に溶着(以下、この現象を接触時の溶着とい
う)する場合がある。
Due to the forward feeding described above,
As shown in (F) of the figure, the distance Lw between the wire tip and the base material
Becomes shorter and shorter. Then, at time t11, when the tip of the wire and the base material come very close to each other and are in a state of being in contact with each other, as shown in FIG.
Therefore, the arc 3c may occur immediately before the contact. When the arc 3c just before the contact occurs, the initial current Is is conducted as shown in FIG. The forward feed is continued with the arc 3c immediately before contact being generated, and when the welding wire and the base metal contact each other at time t2, the arc 3c immediately before contact is extinguished. At this time, since the wire tip portion and the base material 2 are melted by the arc 3c immediately before contact during the period from time t11 to t2, as shown in FIG.
When the contact is made and the arc 3c immediately before the contact disappears, the tip of the wire may be welded to the base material 2 (hereinafter, this phenomenon is referred to as welding at the time of contact).

【0012】一方、同図(C)に示すように、時刻t2
において短絡判別信号SdはHighレベル(短絡)に
変化して、溶接ワイヤの後退送給が開始される。しか
し、ワイヤ先端部が母材に溶着して溶接ワイヤと母材と
が離れないために、いつまでも初期アーク3aは発生し
ない。したがって、時刻t2から長い時間が経過した後
の時刻t21においても、同図(B)に示す送給制御信
号Fcは後退送給速度設定値Fsrのままであり、同図
(C)に示す短絡判別信号SdはHighレベル(短
絡)のままであり、同図(D)に示す溶接電圧Vwは数
[V]程度の低い値のままであり、同図(E)に示す溶
接電流Iwは初期電流値Isのままであり、同図(F)
に示すワイヤ先端・母材間距離Lwは0[mm]のままで
あり、同図(G4)に示すように、溶接ワイヤ1は母材
2と溶着したままである。このために、アークスタート
することができず、アークスタート不良となる。
On the other hand, as shown in FIG.
At, the short circuit determination signal Sd changes to High level (short circuit), and the backward feeding of the welding wire is started. However, the initial arc 3a never occurs because the tip of the wire is welded to the base material and the welding wire and the base material are not separated. Therefore, even at a time t21 after a long time has elapsed from the time t2, the feed control signal Fc shown in (B) of the figure remains the backward feed speed setting value Fsr, and the short circuit shown in (C) of the figure occurs. The determination signal Sd remains at the high level (short circuit), the welding voltage Vw shown in (D) of the figure remains a low value of about several [V], and the welding current Iw shown in the (E) of FIG. The current value Is remains as it is, and FIG.
The distance Lw between the wire tip and the base material shown in (4) remains 0 [mm], and the welding wire 1 is still welded to the base material 2 as shown in FIG. For this reason, arc start cannot be performed, resulting in arc start failure.

【0013】上述した接触時の溶着は、母材の材質が鉄
鋼又はステンレス鋼のときに発生しやすく、アルミニウ
ム又はその合金のときには発生頻度が低くなる。また、
鉄鋼又はステンレス鋼の場合、初期電流Isの値が約5
[A]以上になると接触時の溶着は高い頻度で発生しや
すくなる。さらに、上記の時刻t11において、接触直
前アーク3cが発生して初期電流Isが通電するとき
に、溶接電源装置のフィードバック制御系の応答遅れに
よるオーバーシュートが発生して、数十[A]以上のオ
ーバーシュート電流Ipが通電するために、溶接ワイヤ
先端部の溶融が促進されて接触時の溶着が発生しやすく
なる。したがって、従来技術では、接触時の溶着を防止
することは困難であった。
The above-mentioned welding at the time of contact is likely to occur when the material of the base material is steel or stainless steel, and is less frequent when it is aluminum or its alloy. Also,
In the case of steel or stainless steel, the initial current Is value is about 5
When it is more than [A], welding at the time of contact is likely to occur frequently. Furthermore, at the time t11 described above, when the arc 3c immediately before the contact occurs and the initial current Is is conducted, an overshoot due to a response delay of the feedback control system of the welding power source device occurs, and several tens of [A] or more are generated. Since the overshoot current Ip is applied, the melting of the tip portion of the welding wire is promoted, and welding during contact is likely to occur. Therefore, it is difficult to prevent welding at the time of contact with the conventional technology.

【0014】そこで、本発明では、上述した接触時の溶
着が発生しない良好なアークスタートを確実に行うこと
ができるアークスタート制御方法を提供する。
Therefore, the present invention provides an arc start control method capable of surely performing a good arc start without causing the above-mentioned welding at the time of contact.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、図4〜5
に示すように、溶接電源装置に溶接開始信号Stが入力
されると上記溶接電源装置の出力を開始すると共に溶接
ワイヤの母材への前進送給を開始し、この前進送給によ
って溶接ワイヤと母材との間がアーク発生状態3c又は
接触状態になったことを判別Asすると即時に上記溶接
電源装置の出力を停止すると共に溶接ワイヤの母材から
の後退送給を開始し、上記溶接電源装置の出力停止から
予め定めた出力停止時間Tsが経過すると再び出力を開
始して小電流値の初期電流Isを通電し、この後退送給
によって溶接ワイヤが母材から離れて初期アーク3aが
発生した後に溶接ワイヤの再前進送給を開始すると共に
定常の溶接電流を通電して上記初期アーク発生状態3a
から定常のアーク発生状態3bへと円滑に移行させる消
耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法である。
The first aspect of the present invention is shown in FIGS.
As shown in FIG. 4, when the welding start signal St is input to the welding power supply device, the output of the welding power supply device is started and the forward feeding of the welding wire to the base metal is started. When it is determined that the arc state 3c or the contact state with the base material is As, the output of the welding power supply device is immediately stopped, the backward feeding of the welding wire from the base material is started, and the welding power supply is supplied. When a predetermined output stop time Ts elapses from the output stop of the device, the output is restarted and the initial current Is of a small current value is supplied, and by this backward feeding, the welding wire is separated from the base metal and the initial arc 3a is generated. After that, the re-advancing feed of the welding wire is started, and a steady welding current is applied to the initial arc generation state 3a.
This is an arc start control method for consumable electrode arc welding, in which the transition from the normal to the steady arc generation state 3b is performed.

【0016】第2の発明は、図6〜7に示すように、第
1の発明に記載する溶接ワイヤの後退送給を、出力停止
時間Tsの経過後に開始するアークスタート制御方法で
ある。
A second invention is, as shown in FIGS. 6 to 7, an arc start control method for starting the backward feeding of the welding wire described in the first invention after the output stop time Ts has elapsed.

【0017】第3の発明は、図8〜9に示すように、第
1の発明に記載する溶接ワイヤの後退送給を、溶接電源
装置の出力停止から予め定めた後退送給遅延時間Tdの
経過後に開始するアークスタート制御方法である。
A third aspect of the present invention, as shown in FIGS. 8 to 9, performs the backward feeding of the welding wire according to the first aspect of the invention with a predetermined backward feeding delay time Td after the output of the welding power source device is stopped. This is an arc start control method that starts after a lapse of time.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の例
として、実施例1〜3について、図面を参照して説明す
る。 [実施例1]実施例1の発明は、溶接開始信号が入力さ
れると溶接電源装置の出力を開始すると共に溶接ワイヤ
の母材への前進送給を開始し、この前進送給によって溶
接ワイヤと母材との間がアーク発生状態又は接触状態に
なったことを判別すると即時に上記溶接電源装置の出力
を停止すると共に溶接ワイヤの母材からの後退送給を開
始し、上記溶接電源装置の出力停止から予め定めた出力
停止時間Tsが経過すると再び出力を開始して小電流値
の初期電流を通電し、この後退送給によって溶接ワイヤ
が母材から離れて初期アークが発生した後に溶接ワイヤ
の再前進送給を開始すると共に定常の溶接電流を通電し
て上記初期アーク発生状態から定常のアーク発生状態へ
と円滑に移行させるアークスタート制御方法である。す
なわち、前進送給によって溶接ワイヤが母材に非常に接
近して接触直前アークが発生するか又は接触したことを
判別して、即時に上記の出力停止時間Tsの間は溶接電
源装置の出力を停止する。これによって、いったん発生
した接触直前アークを即時に消滅させて、接触時の溶着
を防止する。また、接触直前アークが発生することなく
溶接ワイヤが母材に接触した場合も出力を停止する理由
は、いったん接触しても接触状態が不完全であるとその
後に接触直前アークが発生して溶着が生じることがあ
り、これを防止するためである。上記の出力停止時間T
sの値は、溶接ワイヤの種類(材質、直径等)、ワイヤ
送給モータの種類、継手形状、溶接姿勢等の種々の溶接
条件に応じて、適正値に設定する。以下、実施例1の発
明について、図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments 1 to 3 will be described below as examples of embodiments of the present invention with reference to the drawings. [Embodiment 1] According to the invention of Embodiment 1, when a welding start signal is input, the welding power source device starts to output and the forward feeding of the welding wire to the base metal is started. When it is determined that an arcing state or a contact state has occurred between the base metal and the base metal, the output of the welding power supply device is immediately stopped, the backward feeding of the welding wire from the base metal is started, and the welding power supply device is After a predetermined output stop time Ts has elapsed from the stop of the output of No. 1, the output is restarted and an initial current of a small current value is supplied, and by this backward feeding, the welding wire separates from the base metal and welding is performed after the initial arc occurs. This is an arc start control method for starting re-advance feeding of the wire and passing a steady welding current to smoothly shift from the initial arc generation state to the steady arc generation state. That is, it is determined that the welding wire is very close to the base metal due to the forward feed, and the arc immediately before the contact is generated or is contacted, and the output of the welding power supply device is immediately output during the output stop time Ts. Stop. This immediately extinguishes the arc just before the contact, which prevents welding at the time of contact. Also, the reason why the output is stopped when the welding wire contacts the base metal without the arc just before the contact occurring is that if the contact state is incomplete even after the contact once, the arc just before the contact occurs and the welding occurs. This is to prevent this from occurring. Output stop time T
The value of s is set to an appropriate value according to various welding conditions such as the type of welding wire (material, diameter, etc.), type of wire feeding motor, joint shape, welding posture, and the like. Hereinafter, the invention of the first embodiment will be described with reference to the drawings.

【0019】図4は、実施例1の発明を実施するための
溶接電源装置PSのブロック図である。以下、同図を参
照して説明する。出力制御回路INVは、商用電源(3
相200[V]等)を入力として、後述する駆動信号D
vに従ってインバータ制御、サイリスタ制御等の出力制
御を行い、溶接に適した溶接電圧Vw及び溶接電流Iw
を出力する。
FIG. 4 is a block diagram of a welding power supply device PS for carrying out the invention of the first embodiment. Hereinafter, description will be given with reference to FIG. The output control circuit INV is a commercial power source (3
Phase 200 [V] etc.) as an input, and a drive signal D described later.
Output control such as inverter control and thyristor control is performed according to v, and welding voltage Vw and welding current Iw suitable for welding
Is output.

【0020】溶接開始回路STは、溶接トーチのトーチ
スイッチ、溶接工程制御装置等であり、溶接時はHig
hレベルとなる溶接開始信号Stを出力する。電圧検出
回路VDは、溶接電圧Vwを検出して、電圧検出信号V
dを出力する。短絡判別回路SDは、上記の電圧検出信
号Vdが図2で前述したように予め定めた基準電圧値V
t1以下であるときにはHighレベルとなる短絡判別信
号Sdを出力する。アーク短絡判別回路ASは、上記の
電圧検出信号Vdが予め定めた第2の基準電圧値Vt2以
下である(アーク/短絡状態)ときにはHighレベル
となるアーク短絡判別信号Asを出力する。
The welding start circuit ST is a torch switch of a welding torch, a welding process control device, etc., and is high during welding.
The welding start signal St which becomes the h level is output. The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw, and detects the voltage detection signal Vw.
Output d. The short circuit determination circuit SD determines that the voltage detection signal Vd is the predetermined reference voltage value V as described above with reference to FIG.
When it is t1 or less, the short circuit determination signal Sd which becomes High level is output. The arc short circuit determination circuit AS outputs a high level arc short circuit determination signal As when the voltage detection signal Vd is equal to or lower than a predetermined second reference voltage value Vt2 (arc / short circuit state).

【0021】初期送給速度設定回路FSIは、予め定め
た初期送給速度設定信号Fsiを出力する。第2の論理否
定回路NOT2は、上記のアーク短絡判別信号Asを論
理反転して切換信号Not2を出力する。送給速度切換回
路SFは、上記の切換信号Not2がHighレベル(無
負荷状態)からLowレベル(アーク/短絡状態)に変
化するまではa側に接続されて上記の初期送給速度設定
信号Fsiを送給速度制御設定信号Fscとして出力し、H
ighレベルからLowレベルへと変化した後はb側に
切り換わり後述する後退/定常送給速度設定信号Srを
送給速度制御設定信号Fscとして出力する。後退送給速
度設定回路FSRは、予め定めた後退送給速度設定信号
Fsrを出力する。定常送給速度設定回路FSは、予め定
めた定常送給速度設定信号Fsを出力する。後退/定常
送給速度切換回路SRは、上記の短絡判別信号SdがH
ighレベル(短絡)からLowレベル(非短絡)に変
化するまではa側に接続されて上記の後退送給速度設定
信号Fsrを後退/定常送給速度設定信号Srとして出力
し、HighレベルからLowレベルへと変化した後は
b側に切り換わり上記の定常送給速度設定信号Fsを後
退/定常送給速度設定信号Srとして出力する。送給制
御回路FCは、溶接開始信号StがHighレベル(開
始)であるときには、上記の送給速度制御設定信号Fsc
に相当する速度で溶接ワイヤを送給するための送給制御
信号Fcをワイヤ送給モータWMへ出力する。
The initial feeding speed setting circuit FSI outputs a predetermined initial feeding speed setting signal Fsi. The second logic NOT circuit NOT2 logically inverts the arc short circuit determination signal As and outputs a switching signal Not2. The feeding speed switching circuit SF is connected to the a side until the switching signal Not2 changes from the high level (no load state) to the low level (arc / short circuit state), and the initial feeding speed setting signal Fsi is fed. Is output as the feed speed control setting signal Fsc, and H
After changing from the high level to the low level, it switches to the b side and outputs a backward / steady feeding speed setting signal Sr described later as a feeding speed control setting signal Fsc. The backward feed speed setting circuit FSR outputs a predetermined backward feed speed setting signal Fsr. The steady feeding speed setting circuit FS outputs a predetermined steady feeding speed setting signal Fs. In the reverse / steady feed speed switching circuit SR, the short circuit determination signal Sd is H
Until the high level (short circuit) changes to the low level (non-short circuit), the reverse feed speed setting signal Fsr is connected as the a side and is output as the reverse / steady feed speed setting signal Sr. After changing to the level, it switches to the b side and outputs the above-mentioned steady feed speed setting signal Fs as the backward / steady feed speed setting signal Sr. The feed control circuit FC, when the welding start signal St is at the high level (start), feeds the feed speed control setting signal Fsc.
The feeding control signal Fc for feeding the welding wire at a speed corresponding to is output to the wire feeding motor WM.

【0022】電圧設定回路VSは、予め定めた電圧設定
信号Vsを出力する。初期電流設定回路ISIは、予め
定めた初期電流設定信号Isiを出力する。電圧誤差増幅
回路EVは、上記の電圧設定信号Vsと電圧検出信号V
dとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力す
る。この電圧誤差増幅回路EVによるフィードバック制
御によって、溶接電源装置の外部特性は定常の溶接電流
を通電するための定電圧特性となる。電流検出回路ID
は、溶接電流Iwを検出して、電流検出信号Idを出力
する。電流誤差増幅回路EIは、上記の初期電流設定信
号Isiと電流検出信号Idとの誤差を増幅して、電流誤
差増幅信号Eiを出力する。この電流誤差増幅回路EI
によるフィードバック制御によって、外部特性は初期電
流Isを通電するための定電流特性又は垂下特性とな
る。外部特性切換回路SPは、上記の短絡判別信号Sd
がHighレベル(短絡)からLowレベル(非短絡)
に変化するまではa側に接続されて上記の電流誤差増幅
信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力し、Highレ
ベルからLowレベルに変化した後はb側に切り換わり
電圧誤差増幅信号Evを誤差増幅信号Eaとして出力す
る。
The voltage setting circuit VS outputs a predetermined voltage setting signal Vs. The initial current setting circuit ISI outputs a predetermined initial current setting signal Isi. The voltage error amplification circuit EV includes the voltage setting signal Vs and the voltage detection signal V
The error with d is amplified and the voltage error amplified signal Ev is output. By the feedback control by the voltage error amplification circuit EV, the external characteristic of the welding power source device becomes a constant voltage characteristic for passing a steady welding current. Current detection circuit ID
Detects the welding current Iw and outputs a current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies the error between the initial current setting signal Isi and the current detection signal Id and outputs the current error amplification signal Ei. This current error amplifier circuit EI
By the feedback control by, the external characteristic becomes a constant current characteristic or a drooping characteristic for passing the initial current Is. The external characteristic switching circuit SP uses the short circuit determination signal Sd.
Is from High level (short circuit) to Low level (non-short circuit)
Until it changes to, it is connected to the a side and outputs the current error amplified signal Ei as the error amplified signal Ea. After changing from the High level to the Low level, it switches to the b side and the voltage error amplified signal Ev is error amplified. Output as signal Ea.

【0023】出力停止時間タイマ回路TSは、上記のア
ーク短絡判別信号AsがLowレベル(無負荷状態)か
らHighレベル(アーク/短絡状態)に変化した時点
から予め定めた所定時間Highレベルとなる出力停止
時間信号Tsを出力する。論理否定回路NOTは、上記
の出力停止時間信号Tsを論理反転して論理否定信号N
otを出力する。論理積回路ANDは、上記の論理否定信
号Notと溶接開始信号Stとの論理積を行い出力許可信
号Onを出力する。駆動回路DVは、上記の出力許可信
号OnがHighレベル(出力許可)のときは上記の誤
差増幅信号Eaに従って駆動信号Dvを出力し、Low
レベル(出力禁止)のときは駆動信号Dvは出力しな
い。これによって、出力停止時間Ts中は溶接電源装置
の出力を停止する。
The output stop time timer circuit TS outputs a high level for a predetermined time from the time when the arc short circuit determination signal As changes from a low level (no load state) to a high level (arc / short circuit state). The stop time signal Ts is output. The logical NOT circuit NOT logically inverts the output stop time signal Ts and logically negates the signal N.
Output ot. The logical product circuit AND performs a logical product of the logical negation signal Not and the welding start signal St and outputs an output permission signal On. The drive circuit DV outputs the drive signal Dv in accordance with the error amplification signal Ea when the output permission signal On is at the high level (output permission), and is Low.
At the level (output prohibited), the drive signal Dv is not output. As a result, the output of the welding power supply device is stopped during the output stop time Ts.

【0024】図5は、上述した溶接電源装置の各信号の
タイミングチャートである。同図(A)は溶接開始信号
Stの時間変化を示し、同図(B)は送給制御信号Fc
の時間変化を示し、同図(C)は短絡判別信号Sdの時
間変化を示し、同図(D)はアーク短絡判別信号Asの
時間変化を示し、同図(E)は出力許可信号Onの時間
変化を示し、同図(F)は溶接電圧Vwの時間変化を示
し、同図(G)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図
(H)はワイヤ先端・母材間距離Lwの時間変化を示
し、同図(I1)〜(I5)は各時刻における溶接ワイ
ヤの送給状態を示す。以下、同図を参照して説明する。
FIG. 5 is a timing chart of each signal of the above welding power source device. The same figure (A) shows the time change of the welding start signal St, and the same figure (B) shows the feed control signal Fc.
The time change of the short circuit determination signal Sd is shown in the same figure, the time change of the arc short circuit determination signal As is shown in the same figure, and the output permission signal On of FIG. FIG. 6F shows the change over time of the welding voltage Vw, FIG. 9G shows the change over time of the welding current Iw, and FIG. 9H shows the change of the wire tip / base metal distance Lw. The time change is shown, and (I1) to (I5) of the same figure show the feeding state of the welding wire at each time. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【0025】 時刻t1〜t11の期間 時刻t1において、同図(A)に示すように、溶接開始
信号Stが入力(Highレベル)されると、同図
(B)に示すように、送給制御信号Fcは正の値の初期
送給速度設定値となり、同図(I1)に示すように、溶
接ワイヤ1は母材2へ初期送給速度で前進送給される。
この期間中は、同図(I1)に示すように、溶接ワイヤ
1と母材2とは無負荷状態であるために、同図(F)に
示すように、溶接電圧Vwは無負荷電圧となり、同図
(G)に示すように、初期電流Isは通電しない。一
方、同図(H)に示すように、ワイヤ先端・母材間距離
Lwは、前進送給によって時間経過と共に次第に短くな
る。
When the welding start signal St is input (High level) as shown in (A) of the figure at the time point t1 of the period from time t1 to t11, the feed control is performed as shown in (B) of the figure. The signal Fc has a positive initial feed rate set value, and the welding wire 1 is fed forward to the base material 2 at the initial feed rate, as shown in FIG.
During this period, since the welding wire 1 and the base material 2 are in an unloaded state as shown in (I1) of the figure, the welding voltage Vw becomes an unloaded voltage as shown in (F) of the figure. , The initial current Is does not flow, as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 3H, the wire tip / base material distance Lw gradually decreases with the lapse of time due to forward feeding.

【0026】 時刻t11〜t3の期間 時刻t11において、上記項の前進送給によって溶接
ワイヤの先端と母材とが非常に接近し、同図(I2)に
示すように、接触直前アーク3cが発生すると、同図
(F)に示すように、溶接電圧Vwは無負荷電圧値より
も低いアーク電圧値に低下して時刻t2において予め定
めた第2の基準電圧値Vt2よりも低くなる。これに応動
して、同図(D)に示すように、アーク短絡判別信号A
sがHighレベル(アーク/短絡状態)に変化する
と、同図(E)に示すように、出力許可信号Onは時刻
t2から予め定めた出力停止期間Tsが経過する時刻t
3までの期間中はLowレベル(出力禁止)になる。す
なわち、時刻t11〜t2のごく短時間の接触直前アー
ク発生期間中は、同図(G)に示すように、非常に小さ
な値の溶接電流が通電するが、時刻t2において溶接電
源装置の出力が停止するので通電は停止する。この時刻
t11〜t2の接触直前アーク発生期間は、ごく短時間
であり、かつ非常に小さな値の溶接電流しか通電しない
ので、溶接ワイヤの先端部及び母材は溶融しない。この
ために、同図(I3)に示すように、時刻t2直後に溶
接ワイヤと母材とが接触しても、溶接ワイヤの先端部が
母材に溶着することはない。
At the time t11 between the times t11 and t3, the forward feed of the above item causes the tip of the welding wire and the base metal to come very close to each other, and an arc 3c immediately before contact is generated as shown in (I2) of the same figure. Then, as shown in FIG. 7F, the welding voltage Vw drops to an arc voltage value lower than the no-load voltage value and becomes lower than the second reference voltage value Vt2 predetermined at time t2. In response to this, as shown in FIG. 4D, the arc short circuit determination signal A
When s changes to the High level (arc / short circuit state), the output permission signal On changes from time t2 to time t when a predetermined output stop period Ts elapses, as shown in FIG.
During the period up to 3, it becomes Low level (output prohibited). That is, during a very short arc period just before contact between times t11 and t2, a welding current of a very small value is supplied as shown in FIG. Since it stops, energization stops. The arc generation period immediately before contact between times t11 and t2 is very short and only a very small value of welding current is passed, so the tip of the welding wire and the base metal do not melt. Therefore, as shown in (I3) of the same figure, even if the welding wire and the base metal come into contact with each other immediately after time t2, the tip of the welding wire does not weld to the base metal.

【0027】また、同図(D)に示すように、時刻t2
において上記のアーク短絡判別信号AsがLowレベル
からHighレベルに変化すると、同図(B)に示すよ
うに、送給制御信号Fcは負の値の後退送給速度設定値
となり、溶接ワイヤは母材から後退送給速度で後退送給
される。しかし、ワイヤ送給モータの正逆反転のための
遅れ時間及び溶接ワイヤの溶接トーチ内での曲がりによ
る遊び分を後退送給するための遅れ時間のために、同図
(H)に示すように、時刻t4までは溶接ワイヤと母材
とは接触状態のままである。また、時刻t2において、
溶接電源装置の出力が停止すると、同図(F)に示すよ
うに、溶接電圧Vwの値は略0[V]になり基準電圧値
Vt1よりも低くなるために、同図(C)に示すように、
短絡判別信号SdはHighレベル(短絡)に変化す
る。
Further, as shown in FIG. 3D, time t2
When the arc short circuit determination signal As changes from the Low level to the High level, the feeding control signal Fc becomes a negative backward feeding speed setting value as shown in FIG. The material is fed backward at the backward feeding speed. However, due to the delay time for reversing the wire feeding motor and the delay time for backward feeding the play due to the bending of the welding wire in the welding torch, as shown in FIG. Until time t4, the welding wire and the base metal remain in contact with each other. Also, at time t2,
When the output of the welding power supply device is stopped, the value of the welding voltage Vw becomes approximately 0 [V], which is lower than the reference voltage value Vt1, as shown in FIG. like,
The short circuit determination signal Sd changes to High level (short circuit).

【0028】 時刻t3〜t4の期間 時刻t3において、出力停止時間Tsが経過すると、同
図(E)に示すように、出力許可信号OnはHighレ
ベル(出力許可)に変化するので、溶接電源装置は再び
出力を開始する。この結果、同図(G)に示すように、
オーバーシュートした初期電流が通電し、同図(F)に
示すように、溶接電圧Vwは数[V]程度の短絡電圧値
となる。このときに、オーバーシュート電流が通電して
も、溶接ワイヤと母材とは接触状態にあるために、アー
クが発生することはなく接触部が溶融することもなく溶
着は生じない。
When the output stop time Ts elapses in the period t3 from the time t3 to t4, the output permission signal On changes to the high level (output permission) as shown in FIG. Starts output again. As a result, as shown in FIG.
The overshooting initial current is applied, and the welding voltage Vw becomes a short circuit voltage value of about several [V] as shown in FIG. At this time, even if an overshoot current is applied, since the welding wire and the base material are in contact with each other, no arc is generated, the contact portion is not melted, and no welding occurs.

【0029】 時刻t4〜t5の期間 これ以降の期間の動作は、前述した従来技術と同様であ
る。時刻t4直後において、同図(I4)に示すよう
に、上記項の後退送給によって溶接ワイヤ1と母材2
とが離れると、初期電流が通電する初期アーク3aが発
生する。初期アーク3aが発生すると、同図(F)に示
すように、溶接電圧Vwは、初期アーク3aのアーク長
に比例した基準電圧値Vt1を超える電圧値となる。この
ために、同図(C)に示すように、短絡判別信号Sdは
時刻t4時点でLowレベル(非短絡)に変化しようと
するがオフディレイ時間のために時刻t5まではHig
hレベル(短絡)のままである。この結果、上記の初期
アーク発生状態を維持したままで後退送給が継続する。
したがって、同図(H)に示すように、この期間中のワ
イヤ先端・母材間距離Lwは、時間経過と共に次第に長
くなる。
The operation in the period from time t4 to t5 and the subsequent periods is the same as that of the above-described conventional technique. Immediately after the time t4, as shown in (I4) of the same figure, the welding wire 1 and the base metal 2 are removed by the backward feeding described in the above section.
When and are separated from each other, an initial arc 3a in which an initial current flows is generated. When the initial arc 3a is generated, the welding voltage Vw becomes a voltage value exceeding the reference voltage value Vt1 proportional to the arc length of the initial arc 3a, as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7C, the short circuit determination signal Sd tends to change to the Low level (non-short circuit) at time t4, but due to the off-delay time, it remains High until time t5.
It remains at the h level (short circuit). As a result, the backward feeding is continued while maintaining the initial arc generation state.
Therefore, as shown in FIG. 3H, the wire tip-base metal distance Lw during this period gradually increases with the lapse of time.

【0030】 時刻t5以降の期間 時刻t5において、同図(C)に示すように、短絡判別
信号Sdが上記のオフディレイ時間が経過してHigh
レベルからLowレベルに変化すると、同図(B)に示
すように、送給制御信号Fcは正の値の定常送給速度設
定値となり、溶接ワイヤは定常送給速度で再前進送給さ
れる。同時に、溶接電源装置の外部特性は、予め定めた
電圧設定信号Vsに相当する定電圧特性に出力制御され
るので、同図(F)に示すように、溶接電圧Vwはこの
電圧設定信号Vsに相当する電圧値となると共に、同図
(G)に示すように、上記の定常送給速度に対応した定
常の溶接電流が通電する。これによって、同図(I4)
に示す初期アーク3aから同図(I5)に示す定常のア
ーク3bへと移行し、同図(H)に示すように、ワイヤ
先端・母材間距離Lwも上記の電圧設定信号Vsに対応
する定常のアーク長になる。
At time t5 after time t5, as shown in (C) of the figure, the short circuit determination signal Sd is High after the off delay time has elapsed.
When the level is changed to the Low level, as shown in FIG. 7B, the feed control signal Fc becomes a positive steady feed rate set value, and the welding wire is fed forward again at the steady feed rate. . At the same time, since the external characteristic of the welding power source device is output-controlled to a constant voltage characteristic corresponding to the predetermined voltage setting signal Vs, the welding voltage Vw becomes the voltage setting signal Vs as shown in FIG. At a corresponding voltage value, a steady welding current corresponding to the above-mentioned steady feeding speed is supplied, as shown in FIG. As a result, the figure (I4)
The initial arc 3a shown in FIG. 6 shifts to the steady arc 3b shown in FIG. 13 (I5), and the wire tip / base metal distance Lw also corresponds to the voltage setting signal Vs as shown in FIG. The arc length becomes steady.

【0031】上述した同図では、時刻t11において接
触直前アークが発生する場合を示したが、接触直前アー
クが発生しないで時刻t2直後に溶接ワイヤと母材とが
接触する場合も、各信号の動作は同図と同様である。
In the above-mentioned drawing, the case where the arc immediately before contact occurs at time t11 is shown. However, when the welding wire and the base metal contact immediately after time t2 without the arc immediately before contact occurring, the signal The operation is similar to that shown in FIG.

【0032】[実施例2]実施例2の発明は、実施例1
の発明に記載する溶接ワイヤの後退送給を、出力停止時
間Tsの経過後に開始するアークスタート制御方法であ
る。すなわち、実施例1の発明では、前進送給によって
溶接ワイヤと母材との間が接触直前アーク発生状態又は
接触状態になったことを判別(前述の図5の時刻t2)
すると、即時に溶接電源装置の出力を停止すると共に、
溶接ワイヤの母材からの後退送給を開始する。これに対
して、実施例2の発明では、前進送給によって溶接ワイ
ヤと母材との間が接触直前アーク発生状態又は接触状態
になったことを判別(後述の図7の時刻t2)すると、
即時に溶接電源装置の出力を停止し、その出力停止時点
から予め定めた出力停止時間Tsが経過後(後述の図7
の時刻t3)に溶接電源装置の出力を開始すると共に、
溶接ワイヤの母材からの後退送給を開始する。したがっ
て、上記の出力停止時間Ts中は、溶接ワイヤの前進送
給が継続されることになる。このように出力停止時間T
s中も溶接ワイヤの前進送給を継続する理由は、溶接ワ
イヤの接触状態をより完全な状態にして、溶接電源装置
の再出力開始時にアークが発生して溶着が生じるのを防
止するためである。以下、実施例2の発明について図面
を参照して説明する。
[Embodiment 2] The invention of Embodiment 2 is the same as that of Embodiment 1.
The invention is an arc start control method for starting the backward feeding of the welding wire after the output stop time Ts has elapsed. That is, in the invention of the first embodiment, it is determined that the arc between the welding wire and the base material is in the arc generation state or the contact state immediately before the contact due to the forward feed (time t2 in FIG. 5 described above).
Then, immediately stopping the output of the welding power supply device,
Start backward feeding of the welding wire from the base metal. On the other hand, in the invention of the second embodiment, when it is determined that the welding wire and the base material are in the arc generation state or the contact state immediately before the contact between the welding wire and the base material (time t2 in FIG. 7 described later),
Immediately stop the output of the welding power supply device, and after a predetermined output stop time Ts has elapsed from the output stop time (see FIG.
At the time t3) of, the welding power supply device starts to output,
Start backward feeding of the welding wire from the base metal. Therefore, the forward feeding of the welding wire is continued during the output stop time Ts. In this way, the output stop time T
The reason why the forward feeding of the welding wire is continued even during s is to make the contact state of the welding wire more complete and to prevent arcing and welding at the start of re-output of the welding power supply device. is there. Hereinafter, the invention of the second embodiment will be described with reference to the drawings.

【0033】図6は、実施例2の発明を実施するための
溶接電源装置のブロック図である。同図において、前述
した図4と同一の回路ブロックには同一符号を付し、そ
れらの説明は省略する。以下、図4とは異なる点線で示
す回路ブロックについて説明する。実施例2の送給速度
切換回路SFは、出力停止時間信号TsがHighレベ
ル(出力禁止)からLowレベル(出力許可)に変化す
るまではa側に接続されて初期送給速度設定信号Fsiを
送給速度制御設定信号Fscとして出力し、Highレベ
ルからLowレベルへと変化するとb側に切り換わり後
退/定常送給速度設定信号Srを送給速度制御設定信号
Fscとして出力する。
FIG. 6 is a block diagram of a welding power source device for carrying out the invention of the second embodiment. In the figure, the same circuit blocks as those in FIG. 4 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, a circuit block indicated by a dotted line different from FIG. 4 will be described. The feeding speed switching circuit SF of the second embodiment is connected to the a side until the output stop time signal Ts changes from the High level (output prohibited) to the Low level (output permitted) and outputs the initial feeding speed setting signal Fsi. The feed rate control setting signal Fsc is output, and when the High level is changed to the Low level, it is switched to the b side and the backward / steady feed rate setting signal Sr is output as the feed rate control setting signal Fsc.

【0034】図7は、上述した溶接電源装置の各信号の
タイミングチャートである。同図(A)〜(I5)の各
信号は、前述した図5と同一である。各信号の動作につ
いて図5のときと異なるのは、以下の点であり、それ以
外の動作は同一である。すなわち、同図(B)に示すよ
うに、送給制御信号Fcは、予め定めた出力停止時間T
sが経過した時刻t3において、負の値の後退送給速度
設定値に変化し、溶接ワイヤの後退送給が開始される。
FIG. 7 is a timing chart of each signal of the above welding power source device. The signals in (A) to (I5) in the same figure are the same as those in FIG. 5 described above. The operation of each signal is different from that of FIG. 5 in the following points, and the other operations are the same. That is, as shown in FIG. 7B, the feed control signal Fc is the output stop time T determined in advance.
At time t3 when s has elapsed, the value changes to a negative backward feeding speed setting value, and backward feeding of the welding wire is started.

【0035】[実施例3]実施例3の発明は、実施例1
の発明に記載する溶接ワイヤの後退送給を、溶接電源装
置の出力停止から予め定めた後退送給遅延時間Tdの経
過後に開始するアークスタート制御方法である。すなわ
ち、実施例3の発明では、前進送給によって溶接ワイヤ
と母材との間が接触直前アーク発生状態又は接触状態に
なったことを判別(後述の図9の時刻t2)すると、即
時に溶接電源装置の出力を停止し、この出力停止時点か
ら予め定めた出力停止時間Tsの経過後(後述の図9の
時刻t3)に溶接電源装置の出力を開始し、上記の出力
停止時点から予め定めた後退送給遅延時間Tdの経過後
(後述の図9の時刻t31)に溶接ワイヤの母材からの
後退送給を開始する。したがって、上記の出力停止時点
からの後退送給遅延時間Td中は、溶接ワイヤの前進送
給が継続される。このように後退送給遅延時間Td中も
溶接ワイヤの前進送給を継続する理由は、前述した実施
例2の発明と同様に、溶接ワイヤの接触状態をより完全
な状態にして溶接電源装置の出力開始時にアークが発生
して溶着が生じるのを防止するためであり、それに加え
て、溶接ワイヤの種類(材質、直径等)に応じて適正な
後退送給遅延時間Tdを設定するためである。以下、実
施例3の発明について図面を参照して説明する。
[Third Embodiment] The invention of the third embodiment is the same as the first embodiment.
In the arc start control method, the backward feeding of the welding wire is started after the elapse of a predetermined backward feeding delay time Td after the output of the welding power source device is stopped. That is, in the invention of the third embodiment, when it is determined that the arc between the welding wire and the base material is in the arc generation state or the contact state immediately before the contact due to the forward feeding (time t2 in FIG. 9 described later), the welding is immediately performed. The output of the power supply device is stopped, the output of the welding power supply device is started after the elapse of a predetermined output stop time Ts from this output stop time (time t3 in FIG. 9, which will be described later), and the output stop time is predetermined. After the backward feeding delay time Td has elapsed (time t31 in FIG. 9, which will be described later), backward feeding of the welding wire from the base material is started. Therefore, the forward feeding of the welding wire is continued during the backward feeding delay time Td from the time when the output is stopped. The reason why the forward feeding of the welding wire is continued even during the backward feeding delay time Td is that the contact state of the welding wire is set to a more complete state similarly to the invention of the second embodiment described above. This is to prevent arcing and welding at the start of output, and in addition to setting an appropriate backward feed delay time Td according to the type (material, diameter, etc.) of the welding wire. . Hereinafter, the invention of the third embodiment will be described with reference to the drawings.

【0036】図8は、実施例3の発明を実施するための
溶接電源装置のブロック図である。同図において、前述
した図4と同一の回路ブロックには同一符号を付し、そ
れらの説明は省略する。以下、図4とは異なる点線で示
す回路ブロックについて説明する。後退送給遅延時間タ
イマ回路TDは、アーク短絡判別信号AsがLowレベ
ル(無負荷状態)からHighレベル(アーク/短絡状
態)に変化した時点から所定時間の間Highレベルと
なる後退送給遅延時間信号Tdを出力する。実施例3の
送給速度切換回路SFは、上記の後退送給遅延時間信号
TdがHighレベルからLowレベルに変化するまで
はa側に接続されて初期送給速度設定信号Fsiを送給速
度制御設定信号Fscとして出力し、Highレベルから
Lowレベルへと変化した後はb側に切り換わり後退/
定常送給速度設定信号Srを送給速度制御設定信号Fsc
として出力する。
FIG. 8 is a block diagram of a welding power source device for carrying out the invention of the third embodiment. In the figure, the same circuit blocks as those in FIG. 4 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, a circuit block indicated by a dotted line different from FIG. 4 will be described. The backward feeding delay time timer circuit TD has a backward feeding delay time which becomes High level for a predetermined time from the time when the arc short circuit determination signal As changes from Low level (no load state) to High level (arc / short circuit state). The signal Td is output. The feeding speed switching circuit SF of the third embodiment is connected to the a side until the backward feeding delay time signal Td changes from the High level to the Low level, and feeds the initial feeding speed setting signal Fsi. The signal is output as the setting signal Fsc, and after changing from the High level to the Low level, it switches to the b side and moves backward /
The steady feed speed setting signal Sr is fed to the feed speed control setting signal Fsc.
Output as.

【0037】図9は、上述した溶接電源装置の各信号の
タイミングチャートである。同図(A)〜(I5)の各
信号は、前述した図5と同一である。各信号の動作につ
いて図5のときと異なるのは、以下の点であり、それ以
外の動作は同様である。すなわち、同図(B)に示すよ
うに、送給制御信号Fcは、予め定めた後退送給遅延時
間Tdが経過した時刻t31において、負の値の後退送
給速度設定値に変化し、溶接ワイヤの後退送給が開始さ
れる。
FIG. 9 is a timing chart of each signal of the above welding power source device. The signals in (A) to (I5) in the same figure are the same as those in FIG. 5 described above. The operation of each signal differs from that of FIG. 5 in the following points, and the other operations are the same. That is, as shown in FIG. 7B, the feed control signal Fc changes to a negative backward feed speed setting value at the time t31 when a predetermined backward feed delay time Td has elapsed, and welding The backward feeding of the wire is started.

【0038】[効果]図10は、上述した実施例1〜3
の発明の効果を示す溶着率比較図である。同図は、接触
時の溶着の発生頻度(溶着率)を従来技術と本発明(実
施例1〜3の発明)とで比較した実験結果の一例であ
る。同図は、直径1.2[mm]の軟鋼ワイヤを使用した
炭酸ガスアーク溶接において、100回のアークスター
ト中に発生した接触時の溶着の比率を示す。同図から明
らかなように、従来技術では22[%]も接触時の溶着
が発生したが、本発明では1回も接触時の溶着は発生し
なかった。
[Effect] FIG. 10 shows the above-described first to third embodiments.
FIG. 3 is a welding ratio comparison chart showing the effect of the invention of FIG. This figure is an example of an experimental result comparing the frequency of occurrence of welding (welding rate) at the time of contact between the conventional technique and the present invention (the invention of Examples 1 to 3). The figure shows the ratio of welding at the time of contact that occurred during 100 arc starts in carbon dioxide arc welding using a mild steel wire with a diameter of 1.2 [mm]. As is clear from the figure, in the prior art, 22% of the welding occurred during contact, but in the present invention, welding did not occur even once during contact.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のアークスタート制御方法では、
接触直前アークの発生を判別して即時に溶接電源装置の
出力を停止することによって、接触時の溶着を防止する
ことができるので、常に良好なアークスタート性を得る
ことができる。さらに、実施例2及び実施例3の発明で
は、接触直前アークの発生を判別して即時に溶接電源装
置の出力を停止すると共に、接触状態をより完全なもの
にするために出力停止時点から所定時間の間前進送給を
継続することによって、溶接電源装置の再出力時のアー
ク発生による溶着の発生を確実に防止することができ
る。
According to the arc start control method of the present invention,
By determining the occurrence of the arc immediately before the contact and immediately stopping the output of the welding power source device, it is possible to prevent the welding at the time of contact, so that it is possible to always obtain a good arc startability. Furthermore, in the inventions of the second and third embodiments, the output of the welding power source device is immediately stopped by determining the occurrence of the arc immediately before the contact, and a predetermined time is set from the output stop time in order to complete the contact state. By continuing the forward feed for a period of time, it is possible to reliably prevent the occurrence of welding due to arc generation during re-output of the welding power supply device.

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

【図1】従来溶接装置の構成図FIG. 1 is a block diagram of a conventional welding device.

【図2】従来溶接装置のタイミングチャートFIG. 2 is a timing chart of a conventional welding device.

【図3】従来技術の解決課題を説明するためのタイミン
グチャート
FIG. 3 is a timing chart for explaining a problem to be solved by the conventional technique.

【図4】実施例1の溶接電源装置のブロック図FIG. 4 is a block diagram of the welding power supply device according to the first embodiment.

【図5】実施例1の溶接電源装置のタイミングチャートFIG. 5 is a timing chart of the welding power source device according to the first embodiment.

【図6】実施例2の溶接電源装置のブロック図FIG. 6 is a block diagram of a welding power supply device according to a second embodiment.

【図7】実施例2の溶接電源装置のタイミングチャートFIG. 7 is a timing chart of the welding power source device according to the second embodiment.

【図8】実施例3の溶接電源装置のブロック図FIG. 8 is a block diagram of a welding power supply device according to a third embodiment.

【図9】実施例3の溶接電源装置のタイミングチャートFIG. 9 is a timing chart of the welding power source device according to the third embodiment.

【図10】本発明の効果を示す溶着率比較図FIG. 10 is a comparison diagram of welding rates showing the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶接ワイヤ 2 母材 3 アーク 3a 初期アーク 3b 定常のアーク 3c 接触直前アーク 4 溶接トーチ 4a コンタクトチップ 5 ワイヤ送給装置の送給ロール AND 論理積回路 AS アーク短絡判別回路 As アーク短絡判別信号 DV 駆動回路 Dv 駆動信号 Ea 誤差増幅信号 EI 電流誤差増幅回路 Ei 電流誤差増幅信号 EV 電圧誤差増幅回路 Ev 電圧誤差増幅信号 FC 送給制御回路 Fc 送給制御信号 FS 定常送給速度設定回路 Fs 定常送給速度設定(値/信号) FSI 初期送給速度設定回路 Fsi 初期送給速度設定(値/信号) FSR 後退送給速度設定回路 Fsr 後退送給速度設定(値/信号) Ia 定常の溶接電流 ID 電流検出回路 Id 電流検出信号 Ip オーバーシュート電流 Is 初期電流 ISI 初期電流設定回路 Isi 初期電流設定信号 Iw 溶接電流 Lw ワイヤ先端・母材間距離 NOT 論理否定回路 Not 論理否定信号 NOT2 第2の論理否定回路 Not2 切換信号 On 出力許可信号 PS 溶接電源装置 SD 短絡判別回路 Sd 短絡判別信号 SF 送給速度切換回路 SP 外部特性切換回路 SR 後退/定常送給速度切換回路 Sr 後退/定常送給速度切換信号 ST 溶接開始回路 St 溶接開始信号 TD 後退送給遅延時間タイマ回路 Td 後退送給遅延時間(信号) Tod オフディレイ時間 TS 出力停止時間タイマ回路 Ts 出力停止時間(信号) VD 電圧検出回路 Vd 電圧検出信号 Vnl 無負荷電圧 VS 電圧設定回路 Vs 電圧設定(値/信号) Vt1 基準電圧値 Vt2 第2の基準電圧値 Vw 溶接電圧 WM ワイヤ送給モータ 1 welding wire 2 base material 3 arc 3a Initial arc 3b Steady arc 3c Arc just before contact 4 welding torch 4a contact tip Feeding roll of 5 wire feeding device AND AND circuit AS arc short circuit determination circuit As arc short circuit discrimination signal DV drive circuit Dv drive signal Ea Error amplified signal EI current error amplifier circuit Ei Current error amplification signal EV voltage error amplifier circuit Ev voltage error amplification signal FC feeding control circuit Fc feed control signal FS steady feed speed setting circuit Fs Steady feeding speed setting (value / signal) FSI initial feeding speed setting circuit Fsi initial feeding speed setting (value / signal) FSR reverse feed speed setting circuit Fsr Reverse feed speed setting (value / signal) Ia Steady welding current ID current detection circuit Id current detection signal Ip overshoot current Is initial current ISI initial current setting circuit Isi initial current setting signal Iw welding current Lw Wire tip-base material distance NOT logic NOT circuit Not logical negation signal NOT2 Second logical NOT circuit Not2 switching signal On output enable signal PS welding power supply SD short circuit determination circuit Sd Short circuit determination signal SF feeding speed switching circuit SP external characteristic switching circuit SR reverse / steady feeding speed switching circuit Sr backward / steady feed speed switching signal ST welding start circuit St welding start signal TD backward feed delay timer circuit Td Reverse feed delay time (signal) Tod Off delay time TS output stop time timer circuit Ts output stop time (signal) VD voltage detection circuit Vd voltage detection signal Vnl no-load voltage VS voltage setting circuit Vs voltage setting (value / signal) Vt1 reference voltage value Vt2 Second reference voltage value Vw welding voltage WM wire feeding motor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶接電源装置に溶接開始信号が入力され
ると前記溶接電源装置の出力を開始すると共に溶接ワイ
ヤの母材への前進送給を開始し、この前進送給によって
溶接ワイヤと母材との間がアーク発生状態又は接触状態
になったことを判別すると即時に前記溶接電源装置の出
力を停止すると共に溶接ワイヤの母材からの後退送給を
開始し、前記溶接電源装置の出力停止から予め定めた出
力停止時間が経過すると再び出力を開始して小電流値の
初期電流を通電し、この後退送給によって溶接ワイヤが
母材から離れて初期アークが発生した後に溶接ワイヤの
再前進送給を開始すると共に定常の溶接電流を通電して
前記初期アーク発生状態から定常のアーク発生状態へと
円滑に移行させる消耗電極アーク溶接のアークスタート
制御方法。
1. When a welding start signal is input to the welding power source device, the welding power source device starts to output and the welding wire is forwardly fed to the base metal, and the welding wire and the mother wire are fed by this forward feeding. When it is determined that an arc or a contact state with the material has been determined, the output of the welding power supply device is immediately stopped and the backward feeding of the welding wire from the base material is started, and the output of the welding power supply device is output. When a predetermined output stop time elapses from the stop, the output is restarted and a small current value of the initial current is applied.By this backward feeding, the welding wire separates from the base metal, and after the initial arc occurs, the welding wire is restarted. An arc start control method for consumable electrode arc welding in which forward feed is started and a steady welding current is passed to smoothly transition from the initial arc generation state to the steady arc generation state.
【請求項2】 請求項1に記載する溶接ワイヤの後退送
給を、出力停止時間の経過後に開始するアークスタート
制御方法。
2. An arc start control method for starting the backward feeding of the welding wire according to claim 1 after the output stop time has elapsed.
【請求項3】 請求項1に記載する溶接ワイヤの後退送
給を、溶接電源装置の出力停止から予め定めた後退送給
遅延時間の経過後に開始するアークスタート制御方法。
3. An arc start control method according to claim 1, wherein the backward feeding of the welding wire is started after a predetermined backward feeding delay time elapses after the output of the welding power source device is stopped.
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