JP2018008304A - Output control method for arc welding power supply - Google Patents
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Abstract
【課題】溶接ワイヤの送給速度を正送期間と逆送期間とに交互に切り換え、異常電圧を除去する制御を行う溶接方法において、アーク安定性を向上させること。【解決手段】溶接電流Iwの検出値に対応した基準電圧値を中心値とする予め定めた許容範囲内に溶接電圧Vwの検出値を制限して電圧制限値Vfを算出する異常電圧除去制御を行い、この電圧制限値Vfに基づいて溶接電圧Vwの出力制御を行う。異常電圧除去制御の許容範囲を、シールドガスに占める不活性ガスの体積%が大きくなるほど大きな値に設定する。不活性ガス比率が大きくなると、アーク長の変化が大きくなり、溶接電圧Vwの変化も大きくなる。本発明によれば、この溶接電圧Vwの大きな変化を異常電圧であると誤判別することを防止できるので、アーク安定性を向上させることができる。【選択図】 図2To improve arc stability in a welding method in which a feed speed of a welding wire is alternately switched between a forward feed period and a reverse feed period to perform control for removing abnormal voltage. Abnormal voltage removal control is performed to limit a detection value of a welding voltage Vw within a predetermined allowable range centered on a reference voltage value corresponding to a detection value of a welding current Iw and calculate a voltage limit value Vf. And output control of the welding voltage Vw is performed based on the voltage limit value Vf. The allowable range of the abnormal voltage removal control is set to a larger value as the volume% of the inert gas in the shield gas increases. As the inert gas ratio increases, the change in arc length increases and the change in welding voltage Vw also increases. According to the present invention, it is possible to prevent a large change in the welding voltage Vw from being erroneously determined as an abnormal voltage, so that arc stability can be improved. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、溶接ワイヤの送給速度を正送期間と逆送期間とに交互に切り換え、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接し、溶接電圧に重畳した異常電圧を除去しこの溶接電圧に基づいて出力制御するアーク溶接電源の出力制御方法に関するものである。 According to the present invention, the welding wire feeding speed is alternately switched between the forward feeding period and the reverse feeding period, the short-circuit period and the arc period are repeatedly welded, the abnormal voltage superimposed on the welding voltage is removed, and this welding voltage is set. The present invention relates to an output control method for an arc welding power source that performs output control based on the output.
一般的な消耗電極式アーク溶接では、消耗電極である溶接ワイヤを一定速度で送給し、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接が行なわれる。消耗電極式アーク溶接では、溶接ワイヤと母材とが短絡期間とアーク期間とを交互に繰り返す溶接状態になることが多い。 In general consumable electrode arc welding, a welding wire that is a consumable electrode is fed at a constant speed, and an arc is generated between the welding wire and a base material to perform welding. In the consumable electrode type arc welding, the welding wire and the base material are often in a welding state in which a short circuit period and an arc period are alternately repeated.
溶接品質をさらに向上させるために、溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返して溶接する方法が提案されている。特許文献1の発明では、溶接電流設定値に応じた送給速度の平均値とし、溶接ワイヤの正送と逆送との周波数及び振幅を溶接電流設定値に応じた値としている。溶接ワイヤの正送と逆送とを繰り返す溶接方法では、定速送給の従来技術に比べて、短絡とアークとの繰り返しの周期を安定化させることができる。
In order to further improve the welding quality, a method has been proposed in which welding is performed by periodically repeating forward and reverse feeding of the welding wire. In invention of
消耗電極式アーク溶接においては、溶接ワイヤの先端と母材との最短距離である見かけのアーク長(以下、単にアーク長という)を適正値に維持することが、良好な溶接品質を得るためには重要である。このために、アーク溶接電源はアーク期間中は定電圧制御される。これは、アーク長と溶接電圧とが比例関係にあることを利用して、アーク長を溶接電圧で検出し、この溶接電圧検出値が適正アーク長に相当する電圧設定値と等しくなるように出力制御することでアーク長を適正値に維持するためである。したがって、このアーク長制御の安定化のためには、アーク長を溶接電圧によって高精度に検出する必要がある。 In consumable electrode arc welding, maintaining the apparent arc length (hereinafter simply referred to as arc length), which is the shortest distance between the tip of the welding wire and the base metal, to an appropriate value is to obtain good welding quality. Is important. For this reason, the arc welding power source is controlled at a constant voltage during the arc period. This is based on the fact that the arc length and welding voltage are in a proportional relationship, and the arc length is detected by the welding voltage, and the welding voltage detection value is output so as to be equal to the voltage setting value corresponding to the appropriate arc length. This is because the arc length is maintained at an appropriate value by controlling. Therefore, in order to stabilize the arc length control, it is necessary to detect the arc length with high accuracy by the welding voltage.
消耗電極式アーク溶接は電極プラス極性EPで行うのが通常であるので、溶接ワイヤ先端部に陽極点が形成され、母材表面に陰極点が形成されて、陽極点と陰極点との間にアークが発生する。陽極点はワイヤ先端部付近に形成された状態でほとんど移動しない。これに対して、陰極点は、母材表面の酸化皮膜のある部分を目指してふらふらと移動する。さらに、陰極点は、母材表面の汚れ、溶融池の運動状態、溶融池からのガス放出等によってもふらつく。短時間に陰極点の形成位置が変化しても見かけのアーク長は変化しない。これは、見かけのアーク長はワイヤ送給速度とワイヤ溶融速度との差によって変化するために、十数ms以下の短時間では微小にしか変化できない。しかし、上述した種々の原因によって陰極点がふらつくと溶接電圧に異常電圧が重畳する。この異常電圧は見かけのアーク長とは何ら比例しない電圧である。このために、この異常電圧が重畳した溶接電圧に基づいて出力制御を行うと、アーク長制御系が不安定になり、溶接品質が悪くなる。溶接電圧検出値から異常電圧を除去して見かけのアーク長と比例関係にある溶接電圧検出値を生成する方法が特許文献2に開示されている。
Since consumable electrode arc welding is usually performed with electrode positive polarity EP, an anode spot is formed at the tip of the welding wire, a cathode spot is formed on the surface of the base material, and between the anode spot and the cathode spot. An arc is generated. The anode point hardly moves when it is formed near the tip of the wire. On the other hand, the cathode spot moves steadily toward a portion having an oxide film on the surface of the base material. Furthermore, the cathode spot fluctuates due to contamination of the surface of the base material, the movement state of the molten pool, gas discharge from the molten pool, and the like. Even if the cathode spot formation position changes in a short time, the apparent arc length does not change. This is because the apparent arc length changes depending on the difference between the wire feed speed and the wire melting speed, and can only change minutely in a short time of 10 or less ms. However, if the cathode spot fluctuates due to the various causes described above, an abnormal voltage is superimposed on the welding voltage. This abnormal voltage is a voltage that is not proportional to the apparent arc length. For this reason, if output control is performed based on the welding voltage on which this abnormal voltage is superimposed, the arc length control system becomes unstable and the welding quality deteriorates.
特許文献2の発明では、溶接電源の電流容量を複数の電流領域に分割し、これらの電流領域ごとに基準溶接電圧値を設定する。溶接電流及び溶接電圧を検出し、溶接電流の検出値によって適合する電流領域を選択し、この選択された電流領域の基準溶接電圧値を中心値として許容範囲内に溶接電圧の検出値を制限して、異常電圧を除去した溶接電圧制限値を算出する。そして、この溶接電圧制限値に基づいて溶接電圧を出力制御する。
In the invention of
溶接ワイヤの正送と逆送とを繰り返し、異常電圧を除去した溶接電圧に基づいて出力制御する溶接方法は、主に母材が鉄鋼材であるときに使用されている。この溶接方法を、ステンレス鋼材に適用すると、アークが不安定になりスパッタ量が増加するという問題がある。これは、第1に、アーク期間中に送給速度が連続的かつ急峻に変化しているために、見かけのアーク長の変化が大きくなるためである。第2に、ステンレス鋼のアーク溶接は、鉄鋼のアーク溶接よりもアーク安定性が悪いために、みかけのアーク長の変化が大きくなるためである。 A welding method that repeats forward feeding and reverse feeding of a welding wire and performs output control based on a welding voltage from which an abnormal voltage has been removed is mainly used when the base material is a steel material. When this welding method is applied to a stainless steel material, there is a problem that the arc becomes unstable and the amount of spatter increases. This is because, firstly, the change in the apparent arc length increases because the feeding speed continuously and steeply changes during the arc period. Second, since the arc stability of stainless steel has a lower arc stability than the arc welding of steel, the apparent arc length changes greatly.
そこで、本発明では、溶接ワイヤの送給速度を正送期間と逆送期間とに交互に切り換え、異常電圧を除去した溶接電圧に基づいて出力制御する溶接方法において、母材の材質がステンレス鋼であっても、アークが安定し、かつ、スパッタ発生量も少ない溶接が可能となるアーク溶接電源の出力制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in the welding method in which the feed rate of the welding wire is alternately switched between the forward feed period and the reverse feed period and the output is controlled based on the welding voltage from which the abnormal voltage is removed, the base material is made of stainless steel. Even so, an object of the present invention is to provide an output control method of an arc welding power source that enables welding with stable arc and less spatter generation.
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、
溶接ワイヤの送給速度を正送期間と逆送期間とに交互に切り換え、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接し、
溶接電流及び溶接電圧を検出し、前記溶接電流の検出値に対応した基準電圧値を中心値とする予め定めた許容範囲内に前記溶接電圧の検出値を制限して電圧制限値を算出する異常電圧除去制御を行い、
この電圧制限値に基づいて前記溶接電圧を出力制御するアーク溶接電源の出力制御方法において、
前記許容範囲を、母材の材質がステンレス鋼であるときは鉄鋼であるときよりも大きな値に設定する、
ことを特徴とするアーク溶接電源の出力制御方法である。
In order to solve the above-described problems, the invention of
The welding wire feed speed is alternately switched between the forward feed period and the reverse feed period, and the welding is repeated by repeating the short circuit period and the arc period.
An abnormality in which a welding current and a welding voltage are detected, and a voltage limit value is calculated by limiting the detected value of the welding voltage within a predetermined allowable range centered on a reference voltage value corresponding to the detected value of the welding current Perform voltage removal control,
In the output control method of the arc welding power source that controls the output of the welding voltage based on the voltage limit value,
The tolerance is set to a larger value when the base material is stainless steel than when it is steel.
This is an output control method of an arc welding power source characterized by the above.
請求項2の発明は、前記許容範囲を、シールドガスに占める不活性ガスの体積%が大きくなるほど大きな値に設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接電源の出力制御方法である。
The invention of
The output control method for an arc welding power source according to
請求項3の発明は、前記アーク期間中の前記溶接電流の変化率が基準変化率以上となる期間を含む所定期間中は、前記異常電圧除去制御を停止する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアーク溶接電源の出力制御方法である。
The invention according to
The output control method for an arc welding power source according to
請求項4の発明は、前記送給速度が逆送減速値となる期間を含む所定期間中は、前記異常電圧除去制御を停止する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアーク溶接電源の出力制御方法である。
The invention according to
The output control method for an arc welding power source according to any one of
本発明によれば、溶接ワイヤの送給速度を正送期間と逆送期間とに交互に切り換え、異常電圧を除去した溶接電圧に基づいて出力制御する溶接方法において、母材の材質がステンレス鋼であっても、アークが安定し、かつ、スパッタ発生量も少ない溶接が可能となる。 According to the present invention, in the welding method in which the feed rate of the welding wire is alternately switched between the forward feed period and the reverse feed period, and the output is controlled based on the welding voltage from which the abnormal voltage is removed, the material of the base material is stainless steel. Even so, it is possible to perform welding with a stable arc and a low spatter generation amount.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
実施の形態1の発明は、異常電圧除去制御の許容範囲を、母材の材質がステンレス鋼であるときは鉄鋼であるときよりも大きな値に設定するものである。
[Embodiment 1]
In the invention of the first embodiment, the allowable range of the abnormal voltage removal control is set to a larger value when the base material is stainless steel than when it is steel.
図1は、本発明の実施の形態1に係るアーク溶接電源の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
FIG. 1 is a block diagram of a welding power source for carrying out an output control method for an arc welding power source according to
電源主回路PMは、3相200V等の商用電源(図示は省略)を入力として、後述する誤差増幅信号Eaに従ってインバータ制御等による出力制御を行い、出力電圧Eを出力する。この電源主回路PMは、図示は省略するが、商用電源を整流する1次整流器、整流された直流を平滑する平滑コンデンサ、平滑された直流を高周波交流に変換する上記の誤差増幅信号Eaによって駆動されるインバータ回路、高周波交流を溶接に適した電圧値に降圧する高周波変圧器、降圧された高周波交流を直流に整流する2次整流器を備えている。 The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as three-phase 200 V, performs output control by inverter control or the like according to an error amplification signal Ea described later, and outputs an output voltage E. Although not shown, the power main circuit PM is driven by a primary rectifier that rectifies commercial power, a smoothing capacitor that smoothes the rectified direct current, and the error amplification signal Ea that converts the smoothed direct current to a high-frequency alternating current. An inverter circuit, a high-frequency transformer that steps down the high-frequency alternating current to a voltage value suitable for welding, and a secondary rectifier that rectifies the stepped-down high-frequency alternating current into direct current.
リアクトルWLは、上記の出力電圧Eを平滑する。このリアクトルWLのインダクタンス値は、例えば100μHである。 The reactor WL smoothes the output voltage E. The inductance value of the reactor WL is, for example, 100 μH.
送給モータWMは、後述する送給制御信号Fcを入力として、正送と逆送とを交互に繰り返して溶接ワイヤ1を送給速度Fwで送給する。送給モータWMには、過渡応答性の速いモータが使用される。溶接ワイヤ1の送給速度Fwの変化率及び送給方向の反転を速くするために、送給モータWMは溶接トーチ4の先端の近くに設置される場合がある。また、送給モータWMを2個使用して、プッシュプル方式の送給系とする場合もある。
The feed motor WM receives a feed control signal Fc described later and feeds the
溶接ワイヤ1は、上記の送給モータWMに結合された送給ロール5の回転によって溶接トーチ4内を送給されて、母材2との間にアーク3が発生する。溶接トーチ4内の給電チップ(図示は省略)と母材2との間には溶接電圧Vwが印加し、溶接電流Iwが通電する。
The
材質選択回路MSは、母材の材質に対応した番号を溶接作業者が選択すると、その番号の値となる材質選択信号Msを出力する。例えば、鉄鋼を選択するとMs=1となり、ステンレス鋼を選択するとMs=2となる。 When the welding operator selects a number corresponding to the material of the base material, the material selection circuit MS outputs a material selection signal Ms that is the value of the number. For example, if steel is selected, Ms = 1, and if stainless steel is selected, Ms = 2.
電流検出回路IDは、上記の溶接電流Iwを検出して、電流検出信号Idを出力する。電圧検出回路VDは、上記の溶接電圧Vwを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。短絡判別回路SDは、上記の電圧検出信号Vdを入力として、この値が予め定めた短絡判別値(10V程度)未満のときは短絡期間にあると判別してHighレベルになり、以上のときはアーク期間にあると判別してLowレベルになる短絡判別信号Sdを出力する。 The current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs a current detection signal Id. The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a voltage detection signal Vd. The short-circuit determination circuit SD receives the voltage detection signal Vd as described above, and when this value is less than a predetermined short-circuit determination value (about 10 V), it determines that the short-circuit period is in effect and becomes a High level. A short circuit determination signal Sd which is determined to be in the arc period and becomes Low level is output.
基準電圧値設定回路VCは、上記の電流検出信号Idを入力として、電流検出信号Idの値に対応した予め定めた基準電圧値信号Vcを出力する。例えば、この回路には、Vc=a×Id+bの関数が記憶されている。a及びbは正の定数である。 The reference voltage value setting circuit VC receives the current detection signal Id and outputs a predetermined reference voltage value signal Vc corresponding to the value of the current detection signal Id. For example, this circuit stores a function of Vc = a × Id + b. a and b are positive constants.
許容範囲設定回路HRは、上記の材質選択信号Msを入力として、材質選択信号Msに適合した予め定めた許容範囲設定信号Hrを出力する。 The allowable range setting circuit HR receives the material selection signal Ms as described above and outputs a predetermined allowable range setting signal Hr suitable for the material selection signal Ms.
異常電圧除去回路VFは、上記の電圧検出信号Vd、上記の基準電圧値信号Vc及び上記の許容範囲設定信号Hrを入力として、電圧検出信号Vdの値を基準電圧値信号Vcを中心値とする許容範囲Vc±Hr内に制限して、電圧制限値信号vfを出力する。 The abnormal voltage removal circuit VF receives the voltage detection signal Vd, the reference voltage value signal Vc, and the tolerance range setting signal Hr as input, and sets the value of the voltage detection signal Vd to the reference voltage value signal Vc as a central value. The voltage limit value signal vf is output within the allowable range Vc ± Hr.
電圧設定回路VRは、予め定めた電圧設定信号Vrを出力する。 The voltage setting circuit VR outputs a predetermined voltage setting signal Vr.
電圧誤差増幅回路EVは、上記の電圧設定信号Vr及び上記の電圧制限値信号Vfを入力として、電圧設定信号Vr(+)と電圧制限値信号Vf(−)との誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。 The voltage error amplifier EV receives the voltage setting signal Vr and the voltage limit value signal Vf as input, amplifies an error between the voltage setting signal Vr (+) and the voltage limit value signal Vf (−), An error amplification signal Ev is output.
正送加速期間設定回路TSURは、予め定めた正送加速期間設定信号Tsurを出力する。 The forward feed acceleration period setting circuit TSUR outputs a predetermined forward feed acceleration period setting signal Tsur.
正送減速期間設定回路TSDRは、予め定めた正送減速期間設定信号Tsdrを出力する。 The forward feed deceleration period setting circuit TSDR outputs a predetermined forward feed deceleration period setting signal Tsdr.
逆送加速期間設定回路TRURは、予め定めた逆送加速期間設定信号Trurを出力する。 The reverse acceleration period setting circuit TRUR outputs a predetermined reverse acceleration period setting signal Trur.
逆送減速期間設定回路TRDRは、予め定めた逆送減速期間設定信号Trdrを出力する。 The reverse feed deceleration period setting circuit TRDR outputs a predetermined reverse feed deceleration period setting signal Trdr.
正送ピーク値設定回路WSRは、予め定めた正送ピーク値設定信号Wsrを出力する。 The forward feed peak value setting circuit WSR outputs a predetermined forward feed peak value setting signal Wsr.
逆送ピーク値設定回路WRRは、予め定めた逆送ピーク値設定信号Wrrを出力する。 The reverse peak value setting circuit WRR outputs a predetermined reverse peak value setting signal Wrr.
送給速度設定回路FRは、上記の正送加速期間設定信号Tsur、上記の正送減速期間設定信号Tsdr、上記の逆送加速期間設定信号Trur、上記の逆送減速期間設定信号Trdr、上記の正送ピーク値設定信号Wsr、上記の逆送ピーク値設定信号Wrr及び上記の短絡判別信号Sdを入力として、以下の処理によって生成された送給速度パターンを送給速度設定信号Frとして出力する。この送給速度設定信号Frが0以上のときは正送期間となり、0未満のときは逆送期間となる。
1)正送加速期間設定信号Tsurによって定まる正送加速期間Tsu中は0から正送ピーク値設定信号Wsrによって定まる正の値の正送ピーク値Wspまで直線状に加速する送給速度設定信号Frを出力する。
2)続いて、正送ピーク期間Tsp中は、上記の正送ピーク値Wspを維持する送給速度設定信号Frを出力する。
3)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)からHighレベル(短絡期間)に変化すると、正送減速期間設定信号Tsdrによって定まる正送減速期間Tsdに移行し、上記の正送ピーク値Wspから0まで直線状に減速する送給速度設定信号Frを出力する。
4)続いて、逆送加速期間設定信号Trurによって定まる逆送加速期間Tru中は0から逆送ピーク値設定信号Wrrによって定まる負の値の逆送ピーク値Wrpまで直線状に加速する送給速度設定信号Frを出力する。
5)続いて、逆送ピーク期間Trp中は、上記の逆送ピーク値Wrpを維持する送給速度設定信号Frを出力する。
6)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)からLowレベル(アーク期間)に変化すると、逆送減速期間設定信号Trdrによって定まる逆送減速期間Trdに移行し、上記の逆送ピーク値Wrpから0まで直線状に減速する送給速度設定信号Frを出力する。
7)上記の1)〜6)を繰り返すことによって正負の台形波状に変化する送給パターンの送給速度設定信号Frが生成される。
The feed speed setting circuit FR includes the forward feed acceleration period setting signal Tsur, the forward feed deceleration period setting signal Tsdr, the reverse feed acceleration period setting signal Trur, the reverse feed deceleration period setting signal Trdr, The forward feed peak value setting signal Wsr, the reverse feed peak value setting signal Wrr and the short circuit determination signal Sd are input, and the feed speed pattern generated by the following processing is output as the feed speed setting signal Fr. When the feed speed setting signal Fr is 0 or more, it is a forward feed period, and when it is less than 0, it is a reverse feed period.
1) Feed speed setting signal Fr that linearly accelerates from 0 to a positive feed peak value Wsp determined by a forward feed peak value setting signal Wsr during the forward feed acceleration period Tsu determined by the forward feed acceleration period setting signal Tsur. Is output.
2) Subsequently, during the forward feed peak period Tsp, the feed speed setting signal Fr for maintaining the forward feed peak value Wsp is output.
3) When the short-circuit determination signal Sd changes from the Low level (arc period) to the High level (short-circuit period), it shifts to the forward feed deceleration period Tsd determined by the forward feed deceleration period setting signal Tsdr, and from the forward feed peak value Wsp. A feed speed setting signal Fr that linearly decelerates to 0 is output.
4) Subsequently, during the reverse feed acceleration period Tru determined by the reverse feed acceleration period setting signal Trur, the feed speed that linearly accelerates from 0 to the negative reverse feed peak value Wrp determined by the reverse feed peak value setting signal Wrr. A setting signal Fr is output.
5) Subsequently, during the reverse feed peak period Trp, the feed speed setting signal Fr that maintains the reverse feed peak value Wrp is output.
6) When the short circuit determination signal Sd changes from the High level (short circuit period) to the Low level (arc period), it shifts to the reverse feed deceleration period Trd determined by the reverse feed deceleration period setting signal Trdr, and from the reverse feed peak value Wrp. A feed speed setting signal Fr that linearly decelerates to 0 is output.
7) By repeating the above 1) to 6), a feed rate setting signal Fr of a feed pattern that changes in a positive and negative trapezoidal shape is generated.
送給制御回路FCは、上記の送給速度設定信号Frを入力として、送給速度設定信号Frの値に相当する送給速度Fwで溶接ワイヤ1を送給するための送給制御信号Fcを上記の送給モータWMに出力する。
The feed control circuit FC receives the feed speed setting signal Fr and receives a feed control signal Fc for feeding the
減流抵抗器Rは、上記のリアクトルWLと溶接トーチ4との間に挿入される。この減流抵抗器Rの値は、短絡負荷(0.01〜0.03Ω程度)の10倍以上大きな値(0.5〜3Ω程度)に設定される。この減流抵抗器Rが通電路に挿入されると、リアクトルWL及び外部ケーブルのリアクトルに蓄積されたエネルギーが急放電される。
The current reducing resistor R is inserted between the reactor WL and the
トランジスタTRは、上記の減流抵抗器Rと並列に接続されて、後述する駆動信号Drに従ってオン又はオフ制御される。 The transistor TR is connected in parallel with the current reducing resistor R and is controlled to be turned on or off in accordance with a drive signal Dr described later.
くびれ検出回路NDは、上記の短絡判別信号Sd、上記の電圧検出信号Vd及び上記の電流検出信号Idを入力として、短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)であるときの電圧検出信号Vdの電圧上昇値が基準値に達した時点でくびれの形成状態が基準状態になったと判別してHighレベルとなり、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化した時点でLowレベルになるくびれ検出信号Ndを出力する。また、短絡期間中の電圧検出信号Vdの微分値がそれに対応した基準値に達した時点でくびれ検出信号NdをHighレベルに変化させるようにしても良い。さらに、電圧検出信号Vdの値を電流検出信号Idの値で除算して溶滴の抵抗値を算出し、この抵抗値の微分値がそれに対応する基準値に達した時点でくびれ検出信号NdをHighレベルに変化させるようにしても良い。 The constriction detection circuit ND receives the short circuit determination signal Sd, the voltage detection signal Vd, and the current detection signal Id as inputs, and the voltage detection signal Vd when the short circuit determination signal Sd is at a high level (short circuit period). When the voltage rise value reaches the reference value, it is determined that the constriction formation state has become the reference state, and becomes a high level. When the short circuit determination signal Sd changes to the low level (arc period), the constriction detection that becomes the low level is detected. The signal Nd is output. In addition, the squeezing detection signal Nd may be changed to a high level when the differential value of the voltage detection signal Vd during the short circuit period reaches a reference value corresponding thereto. Further, the resistance value of the droplet is calculated by dividing the value of the voltage detection signal Vd by the value of the current detection signal Id, and when the differential value of the resistance value reaches the corresponding reference value, the constriction detection signal Nd is calculated. You may make it change to a High level.
低レベル電流設定回路ILRは、予め定めた低レベル電流設定信号Ilrを出力する。電流比較回路CMは、この低レベル電流設定信号Ilr及び上記の電流検出信号Idを入力として、Id<IlrのときはHighレベルになり、Id≧IlrのときはLowレベルになる電流比較信号Cmを出力する。 The low level current setting circuit ILR outputs a predetermined low level current setting signal Ilr. The current comparison circuit CM receives the low-level current setting signal Ilr and the current detection signal Id as input, and outputs a current comparison signal Cm that is at a high level when Id <Ilr and is at a low level when Id ≧ Ilr. Output.
駆動回路DRは、上記の電流比較信号Cm及び上記のくびれ検出信号Ndを入力として、くびれ検出信号NdがHighレベルに変化するとLowレベルに変化し、その後に電流比較信号CmがHighレベルに変化するとHighレベルに変化する駆動信号Drを上記のトランジスタTRのベース端子に出力する。したがって、この駆動信号Drはくびれが検出されるとLowレベルになり、トランジスタTRがオフ状態になり通電路に減流抵抗器Rが挿入されるので、短絡負荷を通電する溶接電流Iwは急減する。そして、急減した溶接電流Iwの値が低レベル電流設定信号Ilrの値まで減少すると、駆動信号DrはHighレベルになり、トランジスタTRがオン状態になるので、減流抵抗器Rは短絡されて通常の状態に戻る。 The drive circuit DR receives the current comparison signal Cm and the squeezing detection signal Nd as input, and changes to a low level when the squeezing detection signal Nd changes to a high level, and then changes to a high level after the current comparison signal Cm changes to a high level. The drive signal Dr that changes to High level is output to the base terminal of the transistor TR. Therefore, when the constriction is detected, the drive signal Dr becomes a low level, the transistor TR is turned off, and the current reducing resistor R is inserted into the energization path. Therefore, the welding current Iw for energizing the short-circuit load decreases rapidly. . When the sharply decreased welding current Iw value decreases to the low level current setting signal Ilr value, the drive signal Dr becomes a high level and the transistor TR is turned on. Return to the state.
電流制御設定回路ICRは、上記の短絡判別信号Sd、上記の低レベル電流設定信号Ilr及び上記のくびれ検出信号Ndを入力として、以下の処理を行い、電流制御設定信号Icrを出力する。
1)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)のときは、低レベル電流設定信号Ilrとなる電流制御設定信号Icrを出力する。
2)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化すると、予め定めた初期期間中は予め定めた初期電流設定値となり、その後は予め定めた短絡時傾斜で予め定めた短絡時ピーク設定値まで上昇してその値を維持する電流制御設定信号Icrを出力する。
3)その後に、くびれ検出信号NdがHighレベルに変化すると、低レベル電流設定信号Ilrの値となる電流制御設定信号Icrを出力する。
The current control setting circuit ICR receives the short circuit determination signal Sd, the low level current setting signal Ilr, and the squeezing detection signal Nd as input, and outputs the current control setting signal Icr.
1) When the short circuit determination signal Sd is at the low level (arc period), the current control setting signal Icr that becomes the low level current setting signal Ilr is output.
2) When the short-circuit determination signal Sd changes to the high level (short-circuit period), the initial current setting value is set during a predetermined initial period, and thereafter, the preset peak setting value during short-circuiting is set with a predetermined inclination during short-circuiting. The current control setting signal Icr that rises to and maintains that value is output.
3) After that, when the squeezing detection signal Nd changes to the high level, the current control setting signal Icr that is the value of the low level current setting signal Ilr is output.
電流誤差増幅回路EIは、上記の電流制御設定信号Icr及び上記の電流検出信号Idを入力として、電流制御設定信号Icr(+)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。 The current error amplifier circuit EI receives the current control setting signal Icr and the current detection signal Id as input, amplifies an error between the current control setting signal Icr (+) and the current detection signal Id (−), and An error amplification signal Ei is output.
小電流期間回路STDは、上記の短絡判別信号Sdを入力として、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化した時点から予め定めた電流降下時間が経過した時点でHighレベルになり、その後に短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)になるとLowレベルになる小電流期間信号Stdを出力する。 The small current period circuit STD receives the short-circuit determination signal Sd as described above, and goes to a high level when a predetermined current drop time elapses from when the short-circuit determination signal Sd changes to a low level (arc period). When the short circuit determination signal Sd becomes High level (short circuit period), a small current period signal Std which becomes Low level is output.
電源特性切換回路SWは、上記の電流誤差増幅信号Ei、上記の電圧誤差増幅信号Ev、上記の短絡判別信号Sd及び上記の小電流期間信号Stdを入力として、以下の処理を行い、誤差増幅信号Eaを出力する。
1)短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化した時点から、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化して予め定めた遅延期間が経過した時点までの期間中は、電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力する。
2)その後のアーク期間中は、電圧誤差増幅信号Evを誤差増幅信号Eaとして出力する。
3)その後のアーク期間中に小電流期間信号StdがHighレベルとなる期間中は、電流誤差増幅信号Eiを誤差増幅信号Eaとして出力する。
この回路によって、溶接電源の特性は、短絡期間、遅延期間及び小電流期間中は定電流特性となり、それ以外のアーク期間中は定電圧特性となる。
The power supply characteristic switching circuit SW receives the current error amplification signal Ei, the voltage error amplification signal Ev, the short circuit determination signal Sd, and the small current period signal Std as input, and performs the following processing to obtain an error amplification signal. Ea is output.
1) During the period from the time when the short circuit determination signal Sd changes to the high level (short circuit period) to the time when the predetermined delay period elapses after the short circuit determination signal Sd changes to the low level (arc period) The error amplification signal Ei is output as the error amplification signal Ea.
2) During the subsequent arc period, the voltage error amplification signal Ev is output as the error amplification signal Ea.
3) During the subsequent arc period, the current error amplification signal Ei is output as the error amplification signal Ea during the period when the small current period signal Std becomes High level.
With this circuit, the characteristics of the welding power source are constant current characteristics during a short circuit period, a delay period, and a small current period, and constant voltage characteristics during other arc periods.
図2は、本発明の実施の形態1に係るアーク溶接電源の出力制御方法を示す図1の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は送給速度Fwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(C)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(D)は短絡判別信号Sdの時間変化を示し、同図(E)は小電流期間信号Stdの時間変化を示し、同図(F)は電圧制限値信号Vfの時間変化を示す。以下、同図を参照して各信号の動作について説明する。 FIG. 2 is a timing chart of each signal in the welding power source of FIG. 1 showing the output control method of the arc welding power source according to the first embodiment of the present invention. (A) shows the time change of the feeding speed Fw, (B) shows the time change of the welding current Iw, (C) shows the time change of the welding voltage Vw, (D) ) Shows a time change of the short circuit determination signal Sd, FIG. 5E shows a time change of the small current period signal Std, and FIG. 5F shows a time change of the voltage limit value signal Vf. Hereinafter, the operation of each signal will be described with reference to FIG.
同図(A)に示す送給速度Fwは、図1の送給速度設定回路FRから出力される送給速度設定信号Frの値に制御される。送給速度Fwは、図1の正送加速期間設定信号Tsurによって定まる正送加速期間Tsu、短絡が発生するまで継続する正送ピーク期間Tsp、図1の正送減速期間設定信号Tsdrによって定まる正送減速期間Tsd、図1の逆送加速期間設定信号Trurによって定まる逆送加速期間Tru、アークが発生するまで継続する逆送ピーク期間Trp及び図1の逆送減速期間設定信号Trdrによって定まる逆送減速期間Trdから形成される。さらに、正送ピーク値Wspは図1の正送ピーク値設定信号Wsrによって定まり、逆送ピーク値Wrpは図1の逆送ピーク値設定信号Wrrによって定まる。この結果、送給速度設定信号Frは、正負の略台形波波状に変化する送給パターンとなる。 The feed speed Fw shown in FIG. 6A is controlled to the value of the feed speed setting signal Fr output from the feed speed setting circuit FR of FIG. The feed speed Fw is determined by the forward feed acceleration period Tsu determined by the forward feed acceleration period setting signal Tsur in FIG. 1, the forward feed peak period Tsp that continues until a short circuit occurs, and the forward feed deceleration period setting signal Tsdr in FIG. The reverse transmission period Tsd, the reverse acceleration period Tru determined by the reverse acceleration period setting signal Trur in FIG. 1, the reverse peak period Trp that continues until the arc is generated, and the reverse transmission determined by the reverse deceleration period setting signal Trdr in FIG. It is formed from the deceleration period Trd. Further, the forward peak value Wsp is determined by the forward peak value setting signal Wsr in FIG. 1, and the backward peak value Wrp is determined by the backward peak value setting signal Wrr in FIG. As a result, the feed speed setting signal Fr has a feed pattern that changes in a substantially positive and negative trapezoidal waveform.
[時刻t1〜t4の短絡期間の動作]
正送ピーク期間Tsp中の時刻t1において短絡が発生すると、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは数Vの短絡電圧値に急減するので、同図(D)に示すように、短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)に変化する。これに応動して、時刻t1〜t2の予め定めた正送減速期間Tsdに移行し、同図(A)に示すように、送給速度Fwは上記の正送ピーク値Wspから0まで減速する。例えば、正送減速期間Tsd=1msに設定される。
[Operation in the short-circuit period from time t1 to t4]
When a short circuit occurs at time t1 during the forward feed peak period Tsp, the welding voltage Vw rapidly decreases to a short circuit voltage value of several V as shown in FIG. The short circuit determination signal Sd changes to a high level (short circuit period). In response to this, a transition is made to a predetermined forward feed deceleration period Tsd between times t1 and t2, and the feed speed Fw is reduced from the forward feed peak value Wsp to 0 as shown in FIG. . For example, the normal feed deceleration period Tsd = 1 ms is set.
同図(A)に示すように、送給速度Fwは時刻t2〜t3の予め定めた逆送加速期間Truに入り、0から上記の逆送ピーク値Wrpまで加速する。この期間中は短絡期間が継続している。例えば、逆送加速期間Tru=1msに設定される。 As shown in FIG. 5A, the feed speed Fw enters a predetermined reverse feed acceleration period Tru at times t2 to t3, and accelerates from 0 to the reverse feed peak value Wrp. During this period, the short circuit period continues. For example, the reverse feed acceleration period Tru = 1 ms is set.
時刻t3において逆送加速期間Truが終了すると、同図(A)に示すように、送給速度Fwは逆送ピーク期間Trpに入り、上記の逆送ピーク値Wrpになる。逆送ピーク期間Trpは、時刻t4にアークが発生するまで継続する。したがって、時刻t1〜t4の期間が短絡期間となる。逆送ピーク期間Trpは所定値ではないが、4ms程度となる。また、例えば、逆送ピーク値Wrp=−30m/minに設定される。 When the reverse acceleration period Tru ends at time t3, the feed speed Fw enters the reverse peak period Trp and becomes the reverse peak value Wrp as shown in FIG. The reverse feed peak period Trp continues until an arc occurs at time t4. Therefore, the period from time t1 to t4 is a short circuit period. The reverse transmission peak period Trp is not a predetermined value, but is about 4 ms. For example, the reverse peak value Wrp is set to −30 m / min.
同図(B)に示すように、時刻t1〜t4の短絡期間中の溶接電流Iwは、予め定めた初期期間中は予め定めた初期電流値となる。その後、溶接電流Iwは、予め定めた短絡時傾斜で上昇し、予め定めた短絡時ピーク値に達するとその値を維持する。 As shown in FIG. 5B, the welding current Iw during the short-circuit period from time t1 to t4 has a predetermined initial current value during a predetermined initial period. Thereafter, the welding current Iw rises with a predetermined slope at the time of short circuit, and maintains that value when it reaches a predetermined peak value at the time of short circuit.
同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは、溶接電流Iwが短絡時ピーク値となるあたりから上昇する。これは、溶接ワイヤ1の逆送及び溶接電流Iwによるピンチ力の作用により、溶接ワイヤ1の先端の溶滴にくびれが次第に形成されるためである。
As shown in FIG. 6C, the welding voltage Vw increases from the point where the welding current Iw becomes the short circuit peak value. This is because a constriction is gradually formed in the droplet at the tip of the
その後に溶接電圧Vwの電圧上昇値が基準値に達すると、くびれの形成状態が基準状態になったと判別して、図1のくびれ検出信号NdはHighレベルに変化する。 After that, when the voltage increase value of the welding voltage Vw reaches the reference value, it is determined that the constriction formation state has become the reference state, and the constriction detection signal Nd in FIG. 1 changes to the high level.
くびれ検出信号NdがHighレベルになったことに応動して、図1の駆動信号DrはLowレベルになるので、図1のトランジスタTRはオフ状態となり図1の減流抵抗器Rが通電路に挿入される。同時に、図1の電流制御設定信号Icrが低レベル電流設定信号Ilrの値に小さくなる。このために、同図(B)に示すように、溶接電流Iwは短絡時ピーク値から低レベル電流値へと急減する。そして、溶接電流Iwが低レベル電流値まで減少すると、駆動信号DrはHighレベルに戻るので、トランジスタTRはオン状態となり減流抵抗器Rは短絡される。同図(B)に示すように、溶接電流Iwは、電流制御設定信号Icrが低レベル電流設定信号Ilrのままであるので、アーク再発生から予め定めた遅延期間が経過するまでは低レベル電流値を維持する。したがって、トランジスタTRは、くびれ検出信号NdがHighレベルに変化した時点から溶接電流Iwが低レベル電流値に減少するまでの期間のみオフ状態となる。同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは、溶接電流Iwが小さくなるので一旦減少した後に急上昇する。同図(F)に示すように、電圧制限値信号Vfは、時刻t1〜t4の短絡期間中は、異常電圧除去制御は行われないので、同図(C)に示す溶接電圧Vwと相似形の波形となる。 In response to the squeezing detection signal Nd becoming high level, the drive signal Dr in FIG. 1 becomes low level, so that the transistor TR in FIG. 1 is turned off and the current reducing resistor R in FIG. Inserted. At the same time, the current control setting signal Icr in FIG. 1 is reduced to the value of the low level current setting signal Ilr. For this reason, as shown in FIG. 5B, the welding current Iw rapidly decreases from the short-circuit peak value to the low-level current value. When the welding current Iw decreases to the low level current value, the drive signal Dr returns to the high level, so that the transistor TR is turned on and the current reducing resistor R is short-circuited. As shown in FIG. 6B, the welding current Iw is the low level current until the predetermined delay period elapses after the arc is regenerated because the current control setting signal Icr remains the low level current setting signal Ilr. Keep the value. Therefore, the transistor TR is turned off only during a period from when the squeezing detection signal Nd changes to the high level until the welding current Iw decreases to the low level current value. As shown in FIG. 5C, the welding voltage Vw rapidly increases after once decreasing because the welding current Iw becomes small. As shown in FIG. 5F, the voltage limit value signal Vf is similar to the welding voltage Vw shown in FIG. 5C because the abnormal voltage removal control is not performed during the short-circuit period from time t1 to time t4. It becomes the waveform.
上述した各パラメータは、例えば以下の値に設定される。初期電流=40A、初期期間=0.5ms、短絡時傾斜=2ms、短絡時ピーク値=400A低レベル電流値=50A、遅延期間=1ms。 Each parameter mentioned above is set to the following values, for example. Initial current = 40 A, initial period = 0.5 ms, short circuit slope = 2 ms, short circuit peak value = 400 A low level current value = 50 A, delay period = 1 ms.
[時刻t4〜t7のアーク期間の動作]
時刻t4において、溶接ワイヤの逆送及び溶接電流Iwの通電によるピンチ力によってくびれが進行してアークが発生すると、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは数十Vのアーク電圧値に急増するので、図(D)に示すように、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)に変化する。これに応動して、時刻t4〜t5の予め定めた逆送減速期間Trdに移行し、同図(A)に示すように、送給速度Fwは上記の逆送ピーク値Wrpから0まで減速する。例えば、逆送減速期間Trd=1.5msに設定される。
[Operation during arc period from time t4 to t7]
At time t4, when the constriction progresses due to the pinch force caused by the reverse feeding of the welding wire and the energization of the welding current Iw, and an arc is generated, the welding voltage Vw is an arc voltage value of several tens of volts as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 4D, the short circuit determination signal Sd changes to the low level (arc period). In response to this, a transition is made to a predetermined reverse feed deceleration period Trd at times t4 to t5, and the feed speed Fw is reduced from the reverse feed peak value Wrp to 0 as shown in FIG. . For example, the reverse deceleration period Trd is set to 1.5 ms.
時刻t5において逆送減速期間Trdが終了すると、時刻t5〜t6の予め定めた正送加速期間Tsuに移行する。この正送加速期間Tsu中は、同図(A)に示すように、送給速度Fwは0から上記の正送ピーク値Wspまで加速する。この期間中はアーク期間が継続している。例えば、正送加速期間Tsu=1msに設定される。 When the reverse feed deceleration period Trd ends at time t5, the process proceeds to a predetermined forward feed acceleration period Tsu at times t5 to t6. During the normal feed acceleration period Tsu, the feed speed Fw is accelerated from 0 to the normal feed peak value Wsp as shown in FIG. During this period, the arc period continues. For example, the normal feed acceleration period Tsu = 1 ms is set.
時刻t6において正送加速期間Tsuが終了すると、同図(A)に示すように、送給速度Fwは正送ピーク期間Tspに入り、上記の正送ピーク値Wspになる。この期間中もアーク期間が継続している。正送ピーク期間Tspは、時刻t7に短絡が発生するまで継続する。したがって、時刻t4〜t7の期間がアーク期間となる。そして、短絡が発生すると、時刻t1の動作に戻る。正送ピーク期間Tspは所定値ではないが、4ms程度となる。また、例えば、正送ピーク値Wsp=35m/minに設定される。 When the normal feed acceleration period Tsu ends at time t6, the feed speed Fw enters the normal feed peak period Tsp as shown in FIG. The arc period continues during this period. The forward feed peak period Tsp continues until a short circuit occurs at time t7. Therefore, the period from time t4 to t7 is the arc period. When a short circuit occurs, the operation returns to the operation at time t1. The forward feed peak period Tsp is not a predetermined value, but is about 4 ms. Further, for example, the forward peak value Wsp is set to 35 m / min.
時刻t4においてアークが発生すると、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは数十Vのアーク電圧値に急増する。他方、同図(B)に示すように、溶接電流Iwは、時刻t4から逆送減速期間Trd中の時刻t41までの遅延期間の間は低レベル電流値を継続する。遅延期間中は、定電流制御が継続している。遅延期間が終了する時刻t41から定電圧制御に切り換わる。このために、同図(B)に示すように、溶接電流Iwは、時刻t41から正送加速期間Tsu中の時刻t51まで急峻に増加する。時刻t51から正送ピーク期間Tsp中の時刻t61までの期間中は、溶接電流Iwは次第に減少する。 When an arc is generated at time t4, the welding voltage Vw rapidly increases to an arc voltage value of several tens of volts as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the welding current Iw continues to have a low level current value during a delay period from time t4 to time t41 in the reverse feed deceleration period Trd. Constant current control is continued during the delay period. Switching to constant voltage control starts at time t41 when the delay period ends. For this reason, as shown in FIG. 5B, the welding current Iw increases steeply from time t41 to time t51 in the forward feed acceleration period Tsu. During the period from time t51 to time t61 in the forward feed peak period Tsp, the welding current Iw gradually decreases.
時刻t4にアークが発生してから予め定めた電流降下時間が経過する時刻t61において、同図(E)に示すように、小電流期間信号StdがHighレベルに変化する。これに応動して、溶接電源は定電圧特性から定電流特性に切り換えられる。このために、同図(B)に示すように、溶接電流Iwは低レベル電流値に低下し、短絡が発生する時刻t7までその値を維持する。 At time t61 when a predetermined current drop time elapses after the arc is generated at time t4, the small current period signal Std changes to the high level as shown in FIG. In response to this, the welding power source is switched from the constant voltage characteristic to the constant current characteristic. For this reason, as shown in FIG. 5B, the welding current Iw decreases to a low level current value, and maintains that value until time t7 when a short circuit occurs.
同図(C)に示すように、溶接電圧Vwは、時刻t4にアークが発生するとアーク電圧値に急増し、時刻t41までは逆送によってアーク長が長くなるので、増加する。時刻t41〜t51の期間中は溶接電流Iwが増加するので溶接ワイヤ先端の溶融が促進されて、溶接電圧Vwは増加を継続する。時刻t51〜t61までの期間中は、溶接電圧Vwは、溶接ワイヤが正送され、かつ、溶接電流Iwも減少するので、基本的には次第に減少する。但し、この期間中の一部の期間に異常電圧が重畳している。異常電圧重畳期間中の溶接電圧Vwはその前後の期間よりも大きな値となっている。時刻t61において、小電流期間になると、溶接電圧Vwは急減する。小電流期間信号Stdは、時刻t7に短絡が発生するとLowレベルに戻る。電流降下時間は5ms程度に設定されるので、時刻t61のタイミングは正送ピーク期間Tsp中となる。 As shown in FIG. 6C, the welding voltage Vw increases rapidly when the arc occurs at time t4, and increases because the arc length is increased by reverse feed until time t41. During the period from time t41 to t51, the welding current Iw increases, so that melting of the welding wire tip is promoted, and the welding voltage Vw continues to increase. During the period from time t51 to time t61, the welding voltage Vw is basically gradually decreased because the welding wire is fed forward and the welding current Iw is also decreased. However, an abnormal voltage is superimposed in a part of the period. The welding voltage Vw during the abnormal voltage superimposition period is a larger value than the period before and after that. At time t61, when the small current period starts, the welding voltage Vw decreases rapidly. The small current period signal Std returns to the Low level when a short circuit occurs at time t7. Since the current drop time is set to about 5 ms, the timing at time t61 is during the forward feed peak period Tsp.
同図(F)に示すように、時刻t4〜t7のアーク期間中の電圧制限値信号Vfは、時刻t51〜t61中の異常電圧重畳期間中を除き、溶接電圧Vwと相似形の波形となる。これは、これらの期間中の溶接電圧Vwの値が、許容範囲Vc±Hr内であるためである。異常電圧重畳期間中の電圧制限値信号Vfは、高電圧部分がカットされて制限された波形となっている。これは、異常電圧重畳期間中の溶接電圧Vwの値が許容範囲の上限値Vc+Hrを超えているために、この部分がVc+Hrに制限されたためである。 As shown in FIG. 5F, the voltage limit value signal Vf during the arc period from time t4 to t7 has a waveform similar to the welding voltage Vw except during the abnormal voltage superposition period during time t51 to t61. . This is because the value of the welding voltage Vw during these periods is within the allowable range Vc ± Hr. The voltage limit value signal Vf during the abnormal voltage superposition period has a waveform that is limited by cutting the high voltage portion. This is because the value of the welding voltage Vw during the abnormal voltage superposition period exceeds the upper limit value Vc + Hr of the allowable range, and this portion is limited to Vc + Hr.
異常電圧除去制御は、以下のようにして行われる。
1)溶接電流Iw及び溶接電圧Vwを検出して電流検出信号Id及び電圧検出信号Vdが出力される。
2)電流検出信号Idを入力として予め定めた関数から対応する基準電圧値信号Vcが算出される。
3)材質選択信号Msの値によって、鉄鋼又はステンレス鋼に適合した許容範囲設定信号Hrの値が設定される。許容範囲設定信号Hrの値は、鉄鋼のときよりもステンレス鋼のときが大きな値になるように設定される。これは、アーク長の変化が、ステンレス鋼のアーク溶接の場合が鉄鋼のアーク溶接の場合よりも大きいためである。ステンレス鋼のアーク溶接の場合に、許容範囲設定信号Hrの値を鉄鋼のアーク溶接の場合と同一値に設定すると、アーク長の変化に伴う電圧検出信号Vdの値を異常電圧であると誤判別して除去してしまうことになる。この結果、アーク長制御が不安定になる。
4)電流検出信号Idに対応する許容範囲Vc±Hrが設定される。
5)電圧検出信号Vdの値が、以下のように許容範囲内に制限される。
Vd<Vc−HrのときはVf=Vc−Hr
Vc−Hr≦Vd≦Vc+HrのときはVf=Vd
Vc+Hr≦VdのときはVf=Vc+Hr
The abnormal voltage removal control is performed as follows.
1) The welding current Iw and the welding voltage Vw are detected, and the current detection signal Id and the voltage detection signal Vd are output.
2) The corresponding reference voltage value signal Vc is calculated from a predetermined function with the current detection signal Id as an input.
3) The allowable range setting signal Hr suitable for steel or stainless steel is set according to the value of the material selection signal Ms. The value of the allowable range setting signal Hr is set so that the value for stainless steel is larger than that for steel. This is because the change in arc length is greater in the case of arc welding of stainless steel than in the case of arc welding of steel. In the case of arc welding of stainless steel, if the value of the allowable range setting signal Hr is set to the same value as in the case of arc welding of steel, the value of the voltage detection signal Vd accompanying the change in arc length is erroneously determined as an abnormal voltage. It will be removed. As a result, arc length control becomes unstable.
4) An allowable range Vc ± Hr corresponding to the current detection signal Id is set.
5) The value of the voltage detection signal Vd is limited within the allowable range as follows.
When Vd <Vc−Hr, Vf = Vc−Hr
When Vc−Hr ≦ Vd ≦ Vc + Hr, Vf = Vd
When Vc + Hr ≦ Vd, Vf = Vc + Hr
上述した実施の形態1によれば、溶接ワイヤの正送と逆送とを繰り返すアーク溶接において、異常電圧除去制御の許容範囲を、母材の材質がステンレス鋼であるときは鉄鋼であるときよりも大きな値に設定する。ステンレス鋼のアーク溶接は、鉄鋼のアーク溶接よりもアイク長の変化が大きい。さらに、溶接ワイヤの送給速度が低速ではなく変化しているので、アーク長の変化がさらに大きくなる。このために、異常電圧除去制御の許容範囲を大きくすることによって、アーク長の変化に伴う溶接電圧の変化を除去しないようにしている。この結果、本実施の形態では、溶接ワイヤの送給速度を正送期間と逆送期間とに交互に切り換え、異常電圧を除去した溶接電圧に基づいて出力制御する溶接方法において、母材の材質がステンレス鋼であっても、アークが安定し、かつ、スパッタ発生量も少ない溶接が可能となる。 According to the first embodiment described above, in arc welding that repeats forward and reverse feeding of the welding wire, the allowable range of the abnormal voltage removal control is greater than when the base material is stainless steel than when it is steel. Also set a large value. Stainless steel arc welding has a greater change in ike length than steel arc welding. Furthermore, since the feeding speed of the welding wire is changing instead of being low, the change in the arc length is further increased. Therefore, by increasing the allowable range of the abnormal voltage removal control, the change in the welding voltage accompanying the change in the arc length is not removed. As a result, in the present embodiment, in the welding method in which the feeding speed of the welding wire is alternately switched between the normal feeding period and the reverse feeding period, and output control is performed based on the welding voltage from which the abnormal voltage is removed, the material of the base material Even if the material is stainless steel, the arc is stable and welding with less spatter generation is possible.
[実施の形態2]
実施の形態2の発明は、異常電圧除去制御の許容範囲を、シールドガスに占める不活性ガスの体積%が大きくなるほど大きな値に設定するものである。
[Embodiment 2]
In the invention of the second embodiment, the allowable range of the abnormal voltage removal control is set to a larger value as the volume% of the inert gas in the shield gas increases.
図3は、本発明の実施の形態2に係る溶接電源の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は、上述した図1と対応しており、同一ブロックには同一符号を付して、それらの説明は繰り返さない。同図は、図1の材質選択回路MSを不活性ガス比率設定回路ARに置換し、図1の許容範囲設定回路HRを第2許容範囲設定回路HR2に置換したものである。以下、同図を参照して、これらのブロックについて説明する。
FIG. 3 is a block diagram of a welding power source for carrying out the output control method of the welding power source according to
不活性ガス比率設定回路ARは、シールドガスに占める不活性ガスの体積%を設定するための不活性ガス比率設定信号Arを出力する。シールドガスが、炭酸ガス100%の場合にはAr=0となり、炭酸ガス80%+アルゴンガス20%のマグガスの場合はAr=20となり、炭酸ガス2%+アルゴンガス98%のM2ガスの場合はAr=98となり、アルゴンガス100%の場合はAr=100となる。
The inert gas ratio setting circuit AR outputs an inert gas ratio setting signal Ar for setting the volume% of the inert gas in the shield gas. When the shielding gas is 100% carbon dioxide, Ar = 0. When the shielding gas is 80% carbon dioxide + 20% argon gas, Ar = 20. When M2 gas is
第2許容範囲設定回路HR2は、上記の不活性ガス比率設定信号Arを入力として、不活性ガス比率設定信号Arを入力とする予め定めた許容範囲算出関数に基づいて許容範囲を算出して、許容範囲設定信号Hrを出力する。許容範囲算出関数については、図4で後述する。 The second allowable range setting circuit HR2 calculates the allowable range based on a predetermined allowable range calculation function using the inert gas ratio setting signal Ar as an input and the inert gas ratio setting signal Ar as an input, An allowable range setting signal Hr is output. The allowable range calculation function will be described later with reference to FIG.
図4は、横軸に示す不活性ガス比率設定信号Ar(%)と縦軸に示す許容範囲設定信号Hr(V)との関係を示す図である。同図に示すように、Ar=0%のときはHr=2Vとなり、Ar=100%のときはHr=4Vとなっている。母材の材質が鉄鋼である場合にはAr=0〜20%の範囲のシールドガスが使用される。ステンレス鋼の場合にはAr=98〜100%のシールドガスが使用される。同図から分かるように、不活性ガス比率が大きくなるほど許容範囲は大きくなる。これは、不活性ガス比率が大きくなるほど、アーク長の変化が大きくなるためである。すなわち、不活性ガス比率が大きくなると、アーク長の変化が大きくなるので、許容範囲を大きくしないとアーク長に比例する溶接電圧を異常電圧であると誤判別して除去してしまうからである。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the inert gas ratio setting signal Ar (%) indicated on the horizontal axis and the allowable range setting signal Hr (V) indicated on the vertical axis. As shown in the figure, Hr = 2V when Ar = 0%, and Hr = 4V when Ar = 100%. When the material of the base material is steel, a shielding gas in the range of Ar = 0 to 20% is used. In the case of stainless steel, Ar = 98 to 100% shielding gas is used. As can be seen from the figure, the allowable range increases as the inert gas ratio increases. This is because the change in arc length increases as the inert gas ratio increases. That is, as the inert gas ratio increases, the change in the arc length increases, and unless the allowable range is increased, the welding voltage proportional to the arc length is erroneously determined as an abnormal voltage and removed.
上述した実施の形態2の発明によれば、不活性ガス比率が大きくなるほど許容範囲が大きくなるようにしている。このために、使用するシールドガスの不活性ガス比率に応じて適正な許容範囲を設定することができるので、アークの安定性をさらに向上させることができる。 According to the above-described second embodiment, the allowable range increases as the inert gas ratio increases. For this reason, since an appropriate allowable range can be set according to the inert gas ratio of the shield gas to be used, the stability of the arc can be further improved.
[実施の形態3]
実施の形態3の発明は、アーク期間中の溶接電流の変化率が基準変化率以上となる期間を含む所定期間中は、異常電圧除去制御を停止するものである。
[Embodiment 3]
In the invention of the third embodiment, the abnormal voltage removal control is stopped during a predetermined period including a period in which the change rate of the welding current during the arc period is equal to or higher than the reference change rate.
図5は、本発明の実施の形態3に係る溶接電源の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は、上述した図1と対応しており、同一ブロックには同一符号を付して、それらの説明は繰り返さない。同図は、図1に電流変化率判別回路DIを追加し、図1の異常電圧除去回路VFを第2異常電圧除去回路VF2に置換したものである。以下、同図を参照して、これらのブロックについて説明する。
FIG. 5 is a block diagram of a welding power source for carrying out the output control method of the welding power source according to
電流変化率判別回路DIは、上記の電流検出信号Id及び上記の短絡判別信号Sdを入力として、短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)であるときの電流検出信号Idの変化率(微分値)の絶対値を算出し、この値が予め定めた基準変化率異常である期間を所定期間だけオフディレイした期間中はHighレベルとなる電流変化率判別信号Diを出力する。すなわち、この回路は、アーク期間中の溶接電流Iwの変化が基準値異常に急峻である期間を判別している。 The current change rate determination circuit DI receives the current detection signal Id and the short-circuit determination signal Sd as input, and the change rate (differentiated value) of the current detection signal Id when the short-circuit determination signal Sd is at the low level (arc period). ) Is calculated, and a current change rate determination signal Di that is at a high level is output during a period in which this value is a predetermined reference change rate abnormality and is off-delayed by a predetermined period. That is, this circuit determines a period in which the change in the welding current Iw during the arc period is steeply abnormal in the reference value.
第2異常電圧除去回路VF2は、上記の電圧検出信号Vd、上記の基準電圧値信号Vc、上記の許容範囲設定信号Hr及び上記の電流変化率判別信号Diを入力として、電流変化率判別信号DiがLowレベルであるときに、電圧検出信号vdの値を基準電圧値信号Vcを中心値とする許容範囲Vc±Hr内に制限して、電圧制限値信号vfを出力する。この回路により、アーク期間中の溶接電流の変化率が基準変化率異常となる期間を含む所定期間中は異常電圧除去制御が停止(禁止)される。 The second abnormal voltage removal circuit VF2 receives the voltage detection signal Vd, the reference voltage value signal Vc, the allowable range setting signal Hr, and the current change rate determination signal Di, and receives the current change rate determination signal Di. Is at the Low level, the value of the voltage detection signal vd is limited within an allowable range Vc ± Hr with the reference voltage value signal Vc as the center value, and the voltage limit value signal vf is output. By this circuit, the abnormal voltage removal control is stopped (prohibited) during a predetermined period including a period in which the rate of change of the welding current during the arc period becomes the reference change rate abnormality.
図6は、本発明の実施の形態3に係るアーク溶接電源の出力制御方法を示す図5の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は送給速度Fwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(C)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(D)は短絡判別信号Sdの時間変化を示し、同図(E)は小電流期間信号Stdの時間変化を示し、同図(F)は電圧制限値信号Vfの時間変化を示し、図2に追加して同図(G)は電流変化率判別信号Diの時間変化を示す。同図は上述した図2と対応しており、同一の動作についての説明は繰り返さない。同図は、同図(G)に示す電流変化率判別信号Diの動作のみが図2と異なっている。以下、同図を参照して電流変化率判別信号Diの動作について説明する。 FIG. 6 is a timing chart of each signal in the welding power source of FIG. 5 showing an output control method of the arc welding power source according to the third embodiment of the present invention. (A) shows the time change of the feeding speed Fw, (B) shows the time change of the welding current Iw, (C) shows the time change of the welding voltage Vw, (D) ) Shows the time change of the short circuit determination signal Sd, FIG. 5E shows the time change of the small current period signal Std, FIG. 5F shows the time change of the voltage limit value signal Vf, and is added to FIG. FIG. 5G shows the time change of the current change rate determination signal Di. This figure corresponds to FIG. 2 described above, and the description of the same operation will not be repeated. This figure differs from FIG. 2 only in the operation of the current change rate determination signal Di shown in FIG. Hereinafter, the operation of the current change rate determination signal Di will be described with reference to FIG.
同図において、時刻t4〜t7の期間がアーク期間となる。このアーク期間中において、同図(B)に示すように、溶接電流Iwの変化率が基準変化率以上となる期間は、時刻t41〜t51及び時刻t61の直後の期間となる。このために、同図(G)に示すように、電流変化率判別信号Diは、時刻t41〜t51+オフディレイ期間及び時刻t61直後の期間+オフディレイ期間はHighレベルとなる。電流変化率判別信号DiがHighレベルの期間中は、異常電圧除去制御は停止される。このようにする理由は、以下のとおりである。Di=Highレベルの期間中は、溶接電流Iwが急峻に変化している期間であるので、アーク長が急峻に変化する。これに伴い、溶接電圧Vwも大きく変化する。この溶接電圧Vwの大きな変化を、異常電圧として誤判別するおそれがある。したがって、Di=Highレベルの期間中は異常電圧除去制御を停止することによって、誤判別を防止している。この結果、アークの安定性をさらに向上させることができる。 In the figure, the period from time t4 to t7 is the arc period. During this arc period, as shown in FIG. 5B, the period in which the rate of change of the welding current Iw is equal to or greater than the reference rate is the period immediately after time t41 to t51 and time t61. For this reason, as shown in FIG. 5G, the current change rate determination signal Di is at a high level during times t41 to t51 + off delay period and a period immediately after time t61 + off delay period. The abnormal voltage removal control is stopped while the current change rate determination signal Di is at the high level. The reason for this is as follows. Since the welding current Iw is changing steeply during the period of Di = High level, the arc length changes sharply. Along with this, the welding voltage Vw also changes greatly. There is a possibility that a large change in the welding voltage Vw is erroneously determined as an abnormal voltage. Therefore, erroneous determination is prevented by stopping the abnormal voltage removal control during the period of Di = High level. As a result, the arc stability can be further improved.
上述した実施の形態3の発明によれば、アーク期間中の溶接電流の変化率が基準変化率以上となる期間を含む所定期間中は、異常電圧除去制御を停止する。これにより、アーク期間中に溶接電流が急峻に変化したことに伴う溶接電圧の変化を異常電圧であると誤判別することを防止することができる。このために、アークの安定性をさらに向上させることができる。本実施の形態は、実施の形態1を基礎とした場合であるが、実施の形態2を基礎とした場合も同様である。 According to the above-described third embodiment, the abnormal voltage removal control is stopped during a predetermined period including a period in which the change rate of the welding current during the arc period is equal to or higher than the reference change rate. As a result, it is possible to prevent erroneously determining that a change in the welding voltage due to a sharp change in the welding current during the arc period is an abnormal voltage. For this reason, the stability of the arc can be further improved. Although the present embodiment is based on the first embodiment, the same applies to the case based on the second embodiment.
[実施の形態4]
実施の形態4の発明は、送給速度が逆送減速値となる期間を含む所定期間中は、異常電圧除去制御を停止するものである。
[Embodiment 4]
In the invention of the fourth embodiment, the abnormal voltage removal control is stopped during a predetermined period including a period in which the feed speed becomes the reverse feed deceleration value.
図7は、本発明の実施の形態4に係る溶接電源の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は、上述した図5と対応しており、同一ブロックには同一符号を付して、それらの説明は繰り返さない。同図は、図5に逆送減速期間判別回路DTを追加し、図1の第2異常電圧除去回路VF2を第3異常電圧除去回路VF3に置換したものである。以下、同図を参照して、これらのブロックについて説明する。
FIG. 7 is a block diagram of a welding power source for carrying out the output control method of the welding power source according to
逆送減速期間判別回路DTは、上記の送給速度設定信号Frを入力として、送給速度設定信号Frの変化から逆送減速期間を判別し、この逆送減速期間を所定期間だけオフディレイした期間中はHighレベルとなる逆送減速期間判別信号Dtを出力する。 The reverse feed deceleration period discriminating circuit DT receives the feed speed setting signal Fr, discriminates the reverse feed deceleration period from the change in the feed speed setting signal Fr, and delays the reverse feed deceleration period by a predetermined period. During the period, a reverse transmission deceleration period determination signal Dt that is at a high level is output.
第3異常電圧除去回路VF3は、上記の電圧検出信号Vd、上記の基準電圧値信号Vc、上記の許容範囲設定信号Hr、上記の電流変化率判別信号Di及び上記の逆送減速期間判別信号Dtを入力として、電流変化率判別信号DiがLowレベルであり、かつ、逆送減速期間判別信号DtがLowレベルであるときに、電圧検出信号vdの値を基準電圧値信号Vcを中心値とする許容範囲Vc±Hr内に制限して、電圧制限値信号vfを出力する。この回路により、アーク期間中の溶接電流の変化率が基準変化率異常となる期間を含む所定期間中又は逆送減速期間を含む所定期間中は異常電圧除去制御が停止(禁止)される。 The third abnormal voltage removing circuit VF3 includes the voltage detection signal Vd, the reference voltage value signal Vc, the allowable range setting signal Hr, the current change rate determination signal Di, and the reverse transmission deceleration period determination signal Dt. When the current change rate determination signal Di is at the low level and the reverse feed deceleration period determination signal Dt is at the low level, the value of the voltage detection signal vd is centered on the reference voltage value signal Vc. The voltage limit value signal vf is output within the allowable range Vc ± Hr. With this circuit, the abnormal voltage removal control is stopped (prohibited) during a predetermined period including a period in which the rate of change of the welding current during the arc period becomes the reference change rate abnormality or during a predetermined period including the reverse feed deceleration period.
図8は、本発明の実施の形態4に係るアーク溶接電源の出力制御方法を示す図7の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は送給速度Fwの時間変化を示し、同図(B)は溶接電流Iwの時間変化を示し、同図(C)は溶接電圧Vwの時間変化を示し、同図(D)は短絡判別信号Sdの時間変化を示し、同図(E)は小電流期間信号Stdの時間変化を示し、同図(F)は電圧制限値信号Vfの時間変化を示し、同図(G)は電流変化率判別信号Diの時間変化を示し、図6に追加して同図(H)は逆送減速期間判別信号Dtの時間変化を示す。同図は上述した図6と対応しており、同一の動作についての説明は繰り返さない。同図は、同図(H)に示す逆送減速期間判別信号Dtの動作のみが図6と異なっている。以下、同図を参照して逆送減速期間判別信号Dtの動作について説明する。
FIG. 8 is a timing chart of each signal in the welding power source of FIG. 7 showing an output control method of the arc welding power source according to
同図において、時刻t4〜t5の期間が逆送減速期間Trdとなるので、同図(H)に示すように、逆送減速期間判別信号Dtは、逆送減速期間Trd+オフディレイ期間中はHighレベルとなる。逆送減速期間判別信号DtがHighレベルの期間中は、異常電圧除去制御は停止される。このようにする理由は、以下のとおりである。Dt=Highレベルの期間中は、アーク期間中であり、かつ、溶接ワイヤを逆送している期間であるので、アーク長が急峻に変化する。これに伴い、溶接電圧Vwも大きく変化する。この溶接電圧Vwの大きな変化を、異常電圧として誤判別するおそれがある。したがって、Dt=Highレベルの期間中は異常電圧除去制御を停止することによって、誤判別を防止している。この結果、アークの安定性をさらに向上させることができる。 In the figure, the period from time t4 to t5 is the reverse feed deceleration period Trd. Therefore, as shown in FIG. 5H, the reverse feed deceleration period determination signal Dt is high during the reverse feed deceleration period Trd + off delay period. Become a level. The abnormal voltage removal control is stopped while the reverse feed deceleration period determination signal Dt is at a high level. The reason for this is as follows. During the period of Dt = High level, it is during the arc period and the welding wire is being fed back, so the arc length changes sharply. Along with this, the welding voltage Vw also changes greatly. There is a possibility that a large change in the welding voltage Vw is erroneously determined as an abnormal voltage. Therefore, erroneous determination is prevented by stopping the abnormal voltage removal control during the period of Dt = High level. As a result, the arc stability can be further improved.
上述した実施の形態4の発明によれば、送給速度が逆送減速値となる期間を含む所定期間中は、異常電圧除去制御を停止する。これにより、アーク期間中に溶接ワイヤが逆送されたことに伴う溶接電圧の変化を異常電圧であると誤判別することを防止することができる。このために、アークの安定性をさらに向上させることができる。本実施の形態は、実施の形態3を基礎としているが、実施の形態1又は2を基礎としても同様である。 According to the above-described fourth embodiment, the abnormal voltage removal control is stopped during a predetermined period including a period in which the feed speed becomes the reverse feed deceleration value. Thereby, it can prevent misidentifying that the change of the welding voltage accompanying the welding wire being reversely fed during the arc period is an abnormal voltage. For this reason, the stability of the arc can be further improved. Although the present embodiment is based on the third embodiment, the same applies to the first or second embodiment.
1 溶接ワイヤ
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
AR 不活性ガス比率設定回路
Ar 不活性ガス比率設定信号
CM 電流比較回路
Cm 電流比較信号
DI 電流変化率判別回路
Di 電流変化率判別信号
DR 駆動回路
Dr 駆動信号
DT 逆送減速期間判別回路
Dt 逆送減速期間判別信号
E 出力電圧
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
EP 電極プラス極性
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
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Fw 送給速度
HR 許容範囲設定回路
Hr 許容範囲設定信号
HR2 第2許容範囲設定回路
ICR 電流制御設定回路
Icr 電流制御設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
ILR 低レベル電流設定回路
Ilr 低レベル電流設定信号
Iw 溶接電流
MS 材質選択回路
Ms 材質選択信号
ND くびれ検出回路
Nd くびれ検出信号
PM 電源主回路
R 減流抵抗器
SD 短絡判別回路
Sd 短絡判別信号
STD 小電流期間回路
Std 小電流期間信号
SW 電源特性切換回路
TR トランジスタ
Trd 逆送減速期間
TRDR 逆送減速期間設定回路
Trdr 逆送減速期間設定信号
Trp 逆送ピーク期間
Tru 逆送加速期間
TRUR 逆送加速期間設定回路
Trur 逆送加速期間設定信号
Tsd 正送減速期間
TSDR 正送減速期間設定回路
Tsdr 正送減速期間設定信号
Tsp 正送ピーク期間
Tsu 正送加速期間
TSUR 正送加速期間設定回路
Tsur 正送加速期間設定信号
VC 基準電圧設定回路
Vc 基準電圧値信号
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VF 異常電圧除去回路
Vf 電圧制限値信号
VF2 第2異常電圧除去回路
VF3 第3異常電圧除去回路
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
Vw 溶接電圧
WL リアクトル
WM 送給モータ
Wrp 逆送ピーク値
WRR 逆送ピーク値設定回路
Wrr 逆送ピーク値設定信号
Wsp 正送ピーク値
WSR 正送ピーク値設定回路
Wsr 正送ピーク値設定信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding wire 2 Base material 3 Arc 4 Welding torch 5 Feed roll AR Inert gas ratio setting circuit Ar Inert gas ratio setting signal CM Current comparison circuit Cm Current comparison signal DI Current change rate discrimination circuit Di Current change rate discrimination signal DR Drive circuit Dr Drive signal DT Reverse feed deceleration period discrimination circuit Dt Reverse feed deceleration period discrimination signal E Output voltage Ea Error amplification signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EP Electrode plus polarity EV Voltage error amplification circuit Ev Voltage error amplification signal FC feed control circuit Fc feed control signal FR feed speed setting circuit Fr feed speed setting signal Fw feed speed HR tolerance range setting circuit Hr tolerance range setting signal HR2 second tolerance range setting circuit ICR current control setting circuit Icr current Control setting signal ID Current detection circuit Id Current detection signal ILR Low level current setting circuit Ilr Low level current setting Signal Iw Welding current MS Material selection circuit Ms Material selection signal ND Constriction detection circuit Nd Constriction detection signal PM Power supply main circuit R Current reducing resistor SD Short circuit determination circuit Sd Short circuit determination signal STD Small current period circuit Std Small current period signal SW Power supply characteristics Switching circuit TR transistor reverse feed deceleration period TRDR reverse feed deceleration period setting circuit Trrd reverse feed deceleration period setting signal Trp reverse feed peak period Tru reverse feed acceleration period TRUR reverse feed acceleration period setting circuit Trur reverse feed acceleration period setting signal Tsd forward feed Deceleration period TSDR Forward feed deceleration period setting circuit Tsdr Forward feed deceleration period setting signal Tsp Forward feed peak period Tsu Su Forward feed acceleration period TSUR Forward feed acceleration period setting circuit Tsur Forward feed acceleration period setting signal VC Reference voltage setting circuit Vc Reference voltage value signal VD voltage detection circuit Vd voltage detection signal VF abnormal voltage removal circuit Vf voltage limit value signal VF2 second abnormal electric power Removal circuit VF3 Third abnormal voltage removal circuit VR Voltage setting circuit Vr Voltage setting signal Vw Welding voltage WL Reactor WM Feeding motor Wrp Reverse feed peak value WRR Reverse feed peak value setting circuit Wrr Reverse feed peak value setting signal Wsp Forward feed peak value WSR Forward feed peak value setting circuit Wsr Forward feed peak value setting signal
Claims (4)
溶接電流及び溶接電圧を検出し、前記溶接電流の検出値に対応した基準電圧値を中心値とする予め定めた許容範囲内に前記溶接電圧の検出値を制限して電圧制限値を算出する異常電圧除去制御を行い、
この電圧制限値に基づいて前記溶接電圧を出力制御するアーク溶接電源の出力制御方法において、
前記許容範囲を、母材の材質がステンレス鋼であるときは鉄鋼であるときよりも大きな値に設定する、
ことを特徴とするアーク溶接電源の出力制御方法。 The welding wire feed speed is alternately switched between the forward feed period and the reverse feed period, and the welding is repeated by repeating the short circuit period and the arc period.
An abnormality in which a welding current and a welding voltage are detected, and a voltage limit value is calculated by limiting the detected value of the welding voltage within a predetermined allowable range centered on a reference voltage value corresponding to the detected value of the welding current Perform voltage removal control,
In the output control method of the arc welding power source that controls the output of the welding voltage based on the voltage limit value,
The tolerance is set to a larger value when the base material is stainless steel than when it is steel.
An output control method for an arc welding power supply characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接電源の出力制御方法。 The allowable range is set to a larger value as the volume% of the inert gas in the shielding gas increases.
The output control method for an arc welding power source according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアーク溶接電源の出力制御方法。 During a predetermined period including a period in which the change rate of the welding current during the arc period is equal to or higher than a reference change rate, the abnormal voltage removal control is stopped.
The output control method for an arc welding power source according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアーク溶接電源の出力制御方法。 The abnormal voltage removal control is stopped during a predetermined period including a period in which the feeding speed is a reverse deceleration value.
The output control method of an arc welding power source according to any one of claims 1 to 3.
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