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JP5160961B2 - Feed control method for consumable electrode arc welding - Google Patents

Feed control method for consumable electrode arc welding Download PDF

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JP5160961B2 JP2008136464A JP2008136464A JP5160961B2 JP 5160961 B2 JP5160961 B2 JP 5160961B2 JP 2008136464 A JP2008136464 A JP 2008136464A JP 2008136464 A JP2008136464 A JP 2008136464A JP 5160961 B2 JP5160961 B2 JP 5160961B2
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  • Arc Welding Control (AREA)

Description

本発明は、過渡応答性が異なる複数の送給モータの中からどの送給モータを使用しても溶接状態を安定化することができる消耗電極アーク溶接の送給制御方法に関するものである。   The present invention relates to a feed control method for consumable electrode arc welding that can stabilize a welding state regardless of which feed motor is used from among a plurality of feed motors having different transient responsiveness.

図6は、ロボットを使用した消耗電極アーク溶接装置の一般的な構成図である。以下、同図を参照して各構成物について説明する。   FIG. 6 is a general configuration diagram of a consumable electrode arc welding apparatus using a robot. Hereinafter, each component will be described with reference to FIG.

ティーチペンダントTPは、ロボット制御装置RCに接続され、ロボットRMの動作軌跡を教示すると共に、溶接条件を設定する。ロボット制御装置RCは、ロボットRMを動作制御するための動作制御信号McをロボットRMに設けられた複数のサーボモータ(図示は省略)に出力すると共に、溶接条件信号Wcを溶接電源PSに出力する。この溶接条件信号Wcには、溶接開始信号St、送給速度設定信号Fr、溶接電圧設定信号Vrが少なくとも含まれている。ロボットRMには、送給モータWM及び溶接トーチ4が搭載されている。 The teach pendant TP is connected to the robot controller RC and teaches the operation trajectory of the robot RM and sets welding conditions. The robot controller RC outputs an operation control signal Mc for controlling the operation of the robot RM to a plurality of servo motors (not shown) provided in the robot RM, and outputs a welding condition signal Wc to the welding power source PS. . The welding condition signal Wc includes at least a welding start signal St, a feed speed setting signal Fr, and a welding voltage setting signal Vr. A feed motor WM and a welding torch 4 are mounted on the robot RM.

溶接電源PSは、上記の溶接条件信号Wcを入力として、アーク3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、上記の送給モータWMを制御するための送給制御信号Fcを出力する。溶接ワイヤ1は上記の送給モータWMによって上記の溶接トーチ4内を通って送給速度Fw(cm/min)で送給され、母材2との間にアーク3が発生する。これ以降の説明において、送給モータと記載したときは、モータ自体、減速機、送給ロール等の送給機構全体を含めた意味で使用する。   The welding power source PS receives the above welding condition signal Wc and outputs a welding voltage Vw and a welding current Iw for generating the arc 3, and a feed control signal Fc for controlling the feed motor WM. Is output. The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 at the feeding speed Fw (cm / min) by the feeding motor WM, and an arc 3 is generated between the welding wire 1 and the base material 2. In the following description, when it is described as a feeding motor, it is used to include the entire feeding mechanism such as the motor itself, a speed reducer, and a feeding roll.

図7は、上述した溶接装置を用いてアーク溶接を行ったときの溶接開始から終了までのシーケンス制御のタイミングチャートである。同図(A)は溶接開始信号Stを示し、同図(B)は溶接ワイヤの送給速度Fwを示し、同図(C)は溶接電流Iwを示し、同図(D)は溶接電圧Vwを示す。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 7 is a timing chart of sequence control from the start to the end of welding when arc welding is performed using the above-described welding apparatus. (A) shows the welding start signal St, (B) shows the feeding speed Fw of the welding wire, (C) shows the welding current Iw, and (D) shows the welding voltage Vw. Indicates. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

[溶接開始時]
時刻t1において、同図(A)に示すように、溶接開始信号StがHighレベル(溶接開始)になると、同図(B)に示すように、溶接ワイヤは最低速度に近い値のスローダウン送給速度Fiでの送給が開始される。同時に、溶接電源の出力も開始されるので、同図(D)に示すように、最大値である無負荷電圧値となる溶接電圧Vwが溶接ワイヤと母材との間に印加される。この状態では、溶接ワイヤと母材との間は離れており無負荷状態であるので、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは通電しない。
[When welding starts]
At time t1, when the welding start signal St is at a high level (welding start) as shown in FIG. 9A, the welding wire is slowed down at a value close to the minimum speed as shown in FIG. Feeding at the feeding speed Fi is started. At the same time, since the output of the welding power source is also started, as shown in FIG. 4D, the welding voltage Vw that is the maximum no-load voltage value is applied between the welding wire and the base material. In this state, since the welding wire and the base material are separated from each other and are in a no-load state, the welding current Iw is not energized as shown in FIG.

時刻t2において、上記のスローダウン送給によって溶接ワイヤ先端が母材に到達すると、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは定常溶接電流値よりも大きな値のホットスタート電流値Ihが通電する。このホットスタート電流Ihは時刻t3までの予め定めたホットスタート期間Th中通電する。また、時刻t2において、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは定常溶接電圧値Vtよりも大きな値のホットスタート電圧値になる。さらに、時刻t2において、同図(B)に示すように、送給速度Fwは過渡応答のためにスロープを有して増加を開始し、時刻t4において定常送給速度Ftに収束する。このスロープは本来曲線的に増加するが記載を簡略化するために直線として記載する。このスロープの変化率は、送給モータWMの過渡応答性によって定まる値である。したがって、このスロープの変化率は、送給モータWMの種類によって大きく異なる値となる。例えば、送給モータとして一般的に使用されている直流モータは過渡応答性が遅いために変化率は小さくなり、最近使用されるようになってきたサーボモータは過渡応答性が速いために変化率は大きくなる。   When the tip of the welding wire reaches the base material by the slow-down feeding at time t2, the welding current Iw has a hot start current value Ih larger than the steady welding current value as shown in FIG. Energize. This hot start current Ih is energized during a predetermined hot start period Th until time t3. At time t2, the welding voltage Vw becomes a hot start voltage value larger than the steady welding voltage value Vt, as shown in FIG. Furthermore, at time t2, as shown in FIG. 5B, the feeding speed Fw starts increasing with a slope due to a transient response, and converges to the steady feeding speed Ft at time t4. Although this slope increases in a curvilinear manner, it is described as a straight line in order to simplify the description. The rate of change of the slope is a value determined by the transient response of the feed motor WM. Therefore, the rate of change of the slope varies greatly depending on the type of the feed motor WM. For example, a direct current motor generally used as a feed motor has a low transient response, so the rate of change is small. A recently used servo motor has a fast transient response, so the rate of change is low. Becomes bigger.

時刻t3において、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは上記のホットスタート期間Thが終了するので、定常溶接電流値Itが通電する。この定常溶接電流値Itは、定常送給速度Ftによって定まる値である。これに応動して、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは上記のホットスタート電圧値から定常溶接電圧値Vtになる。この値は、図6で上述した溶接条件信号Wcに含まれる溶接電圧設定信号Vrによって定まる値である。   At time t3, as shown in FIG. 3C, the welding current Iw is energized by the steady welding current value It since the hot start period Th ends. This steady welding current value It is a value determined by the steady feeding speed Ft. In response to this, as shown in FIG. 4D, the welding voltage Vw changes from the hot start voltage value to the steady welding voltage value Vt. This value is determined by the welding voltage setting signal Vr included in the welding condition signal Wc described above with reference to FIG.

時刻t4において、同図(B)に示すように、送給速度Fwの過渡応答が終了すると、定常送給速度Ftとなる。この定常送給速度Ftは、図6で上述した溶接条件信号Wcに含まれる送給速度設定信号Frによって定まる値である。時刻t2〜t4の期間を過渡期間Tkと呼ぶことにする。上記のホットスタート電流Ihを通電する理由は、溶接ワイヤ先端が母材に接触した時点から大電流値のホットスタート電流Ihを通電することで溶接ワイヤ先端を急激に溶融して瞬時的にアークを発生させるためである。この瞬時アーク発生から定常アークへと円滑に移行させるためには、ホットスタート電流Ihの値及びホットスタート期間Thの値が適正であることが重要である。特に、瞬時アークの短いアーク長から定常アークの適正アーク長へと円滑に移行させるためには、溶接ワイヤの溶融速度と送給速度とのバランスが重要である。溶融速度はホットスタート電流値Ihによって定まり、送給速度は過渡期間Tk中の送給速度Fwによって定まる。したがって、ホットスタート期間Thと過渡期間Tkとの時間長さが重要になる。ホットスタート期間Thは過渡期間Tkよりも短い適正な値に設定する必要がある。このために、過渡期間Tkが変化した場合には、ホットスタート期間Thの適正値も変化することになる。   At time t4, as shown in FIG. 5B, when the transient response of the feeding speed Fw is completed, the steady feeding speed Ft is obtained. The steady feeding speed Ft is a value determined by the feeding speed setting signal Fr included in the welding condition signal Wc described above with reference to FIG. The period from time t2 to t4 will be referred to as a transition period Tk. The reason why the hot start current Ih is energized is that when the welding wire tip contacts the base material, the hot start current Ih having a large current value is energized to rapidly melt the welding wire tip and instantaneously generate an arc. It is for generating. In order to smoothly shift from the instantaneous arc generation to the steady arc, it is important that the value of the hot start current Ih and the value of the hot start period Th are appropriate. In particular, in order to smoothly shift from a short arc length of an instantaneous arc to an appropriate arc length of a steady arc, a balance between the welding wire melting speed and the feeding speed is important. The melting speed is determined by the hot start current value Ih, and the feeding speed is determined by the feeding speed Fw during the transition period Tk. Therefore, the length of time between the hot start period Th and the transition period Tk is important. The hot start period Th needs to be set to an appropriate value shorter than the transient period Tk. For this reason, when the transition period Tk changes, the appropriate value of the hot start period Th also changes.

[定常溶接期間]
時刻t4〜t5の期間は定常溶接期間になる。この期間中は、同図(B)に示すように、送給速度Fwは定常送給速度Ftとなり、同図(Cに示すように、溶接電流Iwは定常溶接電流値Itになり、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは定常溶接電圧値Vtとなり、安定した溶接が行われる。
[Normal welding period]
The period from time t4 to t5 is a steady welding period. During this period, as shown in FIG. 5B, the feed speed Fw becomes the steady feed speed Ft, and the weld current Iw becomes the steady welding current value It as shown in FIG. As shown in (D), the welding voltage Vw becomes a steady welding voltage value Vt, and stable welding is performed.

[溶接終了時]
時刻t5において、同図(A)に示すように、溶接開始信号StがLowレベル(溶接終了)になると、同図(B)に示すように、送給モータWMは停止制御されるが、送給速度Fwは慣性による過渡期間Tk(時刻t5〜t6)の間にスロープを有して減速する。また、時刻t5において、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは時刻t8まで印加が遅延される。この時刻t5〜t8までの期間はアンチスティック期間Taと呼ばれる。時刻t5において、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは送給速度Fwが減速するためにアンチスティック電流値Iaに変化する。また、時刻t5において、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは適正値のアンチスティック電圧値Vaに変化する。このアンチスティック電圧値Vaは送給速度の過渡期間Tkにおける減速の変化率と適合するように設定される。この値が大き過ぎると過渡期間Tk中のアーク長が長くなり給電チップへの溶着が生じる。逆に、この値が小さ過ぎると、アーク長が短くなり母材との多数の短絡によって多くのスパッタが発生することになる。したがって、アーク長を適正値にするために、このアンチスティック電圧値Vaを適正値に設定する必要がある。
[At the end of welding]
At time t5, when the welding start signal St becomes low level (welding end) as shown in FIG. 9A, the feed motor WM is controlled to stop as shown in FIG. The feed speed Fw decelerates with a slope during the transient period Tk (time t5 to t6) due to inertia. At time t5, as shown in FIG. 4D, application of the welding voltage Vw is delayed until time t8. This period from time t5 to t8 is called an anti-stick period Ta. At time t5, as shown in FIG. 5C, the welding current Iw changes to the anti-stick current value Ia because the feeding speed Fw is decelerated. At time t5, the welding voltage Vw changes to an appropriate anti-stick voltage value Va as shown in FIG. This anti-stick voltage value Va is set so as to match the rate of change of deceleration in the transition period Tk of the feeding speed. If this value is too large, the arc length during the transition period Tk becomes long and welding to the power feed tip occurs. On the other hand, if this value is too small, the arc length becomes short, and many spatters are generated due to a large number of short circuits with the base material. Therefore, in order to set the arc length to an appropriate value, it is necessary to set the antistick voltage value Va to an appropriate value.

時刻t6において、同図(B)に示すように、送給速度Fwの過渡期間Tkが終了して送給が停止する。この時点では、同図(C)に示すように、溶接電流Iwはアンチスティック電流値Iaのまま通電が継続する。このために、時刻t6〜t7の期間中にアーク長が次第に長くなり、時刻t7においてアークを維持することができなくなりアークが消滅する。この時刻t6〜t7の期間中は、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwはアーク長が長くなるのに伴い次第に上昇して、時刻t7において最大値の無負荷電圧値になる。時刻t7においてアークが消滅したときの溶接ワイヤ先端と母材との距離が適正値であることは重要である。この距離が適正値よりも長くなると溶接ワイヤ先端に形成される球状の粒径が大きくなり、次のアークスタート性が悪くなる。他方、この距離が短いと、溶接ワイヤ先端の粒径が小さいために絶縁物のスラグが付着しやすくなり、やはり次のアークスタート性が悪くなる。   At time t6, as shown in FIG. 5B, the transition period Tk of the feeding speed Fw ends and feeding stops. At this time, as shown in FIG. 3C, the energization continues with the welding current Iw being the anti-stick current value Ia. For this reason, the arc length gradually increases during the period from time t6 to t7, and the arc cannot be maintained at time t7, and the arc disappears. During the period from time t6 to time t7, as shown in FIG. 4D, the welding voltage Vw gradually increases as the arc length increases, and reaches the maximum no-load voltage value at time t7. It is important that the distance between the tip of the welding wire and the base material when the arc disappears at time t7 is an appropriate value. If this distance is longer than the appropriate value, the spherical particle diameter formed at the tip of the welding wire becomes large, and the next arc start property is deteriorated. On the other hand, if the distance is short, the particle diameter at the tip of the welding wire is small, so that the slag of the insulator is likely to adhere, and the next arc start property is also deteriorated.

時刻t7において、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは通電を終了する。他方、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは無負荷電圧値となり、アンチスティック期間Taが終了する時刻t8まで無負荷電圧の印加は継続する。このアンチスティック期間Taが時刻7よりも短く設定されると、溶接ワイヤ先端が適正な距離を有して溶接が終了することができず、母材への溶着(スティック)が発生することになる。逆に、アンチスティック期間Taが長いと、無駄な時間が長くなり、タクトタイムが長くなる。   At time t7, the welding current Iw ends energization as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 4D, the welding voltage Vw becomes a no-load voltage value, and the application of the no-load voltage continues until time t8 when the antistick period Ta ends. If the anti-stick period Ta is set shorter than time 7, the tip of the welding wire has an appropriate distance and welding cannot be completed, and welding (stick) to the base material occurs. . On the contrary, if the anti-stick period Ta is long, the useless time becomes long and the tact time becomes long.

上述したように、溶接開始時及び溶接終了時の溶接品質を良好にするためには、以下のような点が重要である。すなわち、溶接開始に際しては、送給モータWMによって定まる送給速度変化時の過渡期間Tkに応じて、ホットスタート電流値Ih及びホットスタート期間Thを適正値に設定する必要がある。同様に、溶接終了に際して、送給モータWMの送給速度変化時の過渡期間Tkに応じて、アンチスティック電圧値Va及びアンチスティック期間Taを適正値に設定する必要がある。上述した溶接開始時及び溶接終了時のシーケンス制御は、あくまで一例であり、種々なシーケンス制御が使用されている。しかしながら、これらのシーケンス制御においても、送給モータWMの過渡応答性に応じた制御パラメータの設定は良好な溶接品質を得るために重要である。   As described above, the following points are important in order to improve the welding quality at the start and end of welding. That is, at the start of welding, it is necessary to set the hot start current value Ih and the hot start period Th to appropriate values according to the transition period Tk when the feed speed is changed determined by the feed motor WM. Similarly, at the end of welding, it is necessary to set the anti-stick voltage value Va and the anti-stick period Ta to appropriate values according to the transition period Tk when the feed speed of the feed motor WM changes. The above-described sequence control at the start and end of welding is merely an example, and various sequence controls are used. However, also in these sequence controls, setting of control parameters according to the transient response of the feed motor WM is important for obtaining good welding quality.

ところで、特許文献1には、溶接終了に際して、送給モータの電流を制御することによって送給停止時のスロープを制御することが開示されている。この方法では、送給モータの種類が変わると、モータ駆動回路も変わるために、特許文献1の技術を採用するには送給モータごとに特別なモータ駆動回路が必要になる。   By the way, Patent Document 1 discloses controlling the slope at the time of stopping feeding by controlling the current of the feeding motor at the end of welding. In this method, when the type of the feed motor changes, the motor drive circuit also changes. Therefore, a special motor drive circuit is required for each feed motor in order to employ the technique of Patent Document 1.

特開2002−283052号公報JP 2002-283052 A

図6で上述した溶接装置において、最近では多くの種類の送給モータWMが使用されるようになってきている。例えば、従来の直流モータを使用した送給モータに比べて最大送給速度が高速化された送給モータを使用して、高溶着溶接を行う場合がある。また、溶接ワイヤの送給性を改善するためにプッシュ・プル方式の送給モータを使用する場合がある。また、ロボットRMの手首軸に小型のサーボモータを使用した送給モータを搭載することで、溶接ワイヤの前進及び後退送給を精密に制御することも行われている。このように種々な送給モータWMが使用されるようになってきている。   In the welding apparatus described above with reference to FIG. 6, many types of feed motors WM have recently been used. For example, high welding welding may be performed using a feed motor having a maximum feed speed that is higher than that of a feed motor using a conventional DC motor. Further, in order to improve the feedability of the welding wire, a push / pull feed motor may be used. In addition, by mounting a feed motor using a small servo motor on the wrist shaft of the robot RM, it is possible to precisely control the forward and backward feed of the welding wire. In this way, various feed motors WM are being used.

送給モータWMの種類が異なると送給速度変化時の過渡応答性が異なることになり、上述した図7における過渡期間Tkの長さも異なってくる。このために、送給モータWMの種類を異なるものと交換したときに、ホットスタート電流値Ih、ホットスタート期間Th、アンチスティック電圧値Va、アンチスティック期間Ta等の制御パラメータをそのままにしておくと、溶接開始時及び溶接終了時の溶接品質が悪くなる。これを解決するためには、送給モータWMの種類ごとに制御パラメータを適正値に変化させれば良い。しかし、送給モータWMの種類が多いために、各送給モータWMごとの制御パラメータの適正値を選定することは、膨大な実験が必要になる。また、溶接電源の機種が異なると、溶接開始時及び溶接終了時のシーケンス制御がそれぞれ異なるために、溶接電源と送給モータWMとの組み合わせは非常に多くなり、これらの組み合わせの1つ1つに対して制御パラメータの適正値の選定を行うためには膨大な実験が必要になる。   If the type of the feed motor WM is different, the transient response when the feed speed is changed is different, and the length of the transient period Tk in FIG. 7 described above is also different. For this reason, when the type of the feed motor WM is replaced with a different type, the control parameters such as the hot start current value Ih, the hot start period Th, the antistick voltage value Va, and the antistick period Ta are left as they are. The welding quality at the start and end of welding deteriorates. In order to solve this, the control parameter may be changed to an appropriate value for each type of the feeding motor WM. However, since there are many types of the feed motors WM, selecting an appropriate value for the control parameter for each feed motor WM requires an enormous experiment. Also, if the welding power source models are different, the sequence control at the start and end of welding is different, so the number of combinations of the welding power source and the feed motor WM is very large, and each of these combinations. In order to select an appropriate value for the control parameter, an enormous amount of experimentation is required.

そこで、本発明では膨大な実験を行うことなく、、送給モータの種類が異なっても良好な溶接開始時及び溶接終了時の溶接品質を得ることができる消耗電極アーク溶接の送給制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, a feed control method for consumable electrode arc welding that can obtain a good welding quality at the start and end of welding even if the type of feed motor is different, without performing an enormous experiment. The purpose is to provide.

上述した課題を解決するために、第1の発明は、過渡応答性が異なる複数の送給モータの中から1つを選択し、この選択された送給モータによって溶接ワイヤを送給すると共に、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接を行う消耗電極アーク溶接の送給制御方法において、
溶接中に送給速度が加速及び減速するときは予め定めた基準変化率のスロープを有して変化するように前記選択された送給モータを制御し、
前記基準変化率は、前記複数の送給モータの中で過渡応答性が最も遅い送給モータにおける送給速度の変化率と同一値又は送給速度の変化率よりも小さな値に設定する、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接の送給制御方法である。
In order to solve the above-described problem, the first invention selects one of a plurality of feed motors having different transient responsiveness , feeds the welding wire by the selected feed motor, In the feed control method of consumable electrode arc welding in which an arc is generated between the welding wire and the base material to perform welding,
Controlling the selected feed motor to change with a slope of a predetermined reference change rate when the feed speed is accelerated and decelerated during welding;
The reference change rate is set to the same value as the change rate of the feed speed in the feed motor having the slowest transient response among the plurality of feed motors or a value smaller than the change rate of the feed speed.
This is a feed control method for consumable electrode arc welding.

第2の発明は、ティーチペンダントを備えたロボット溶接装置を用いて第1の発明に記載する消耗電極アーク溶接の送給制御方法を行うときは、前記ティーチペンダントによって前記基準変化率を設定する、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接の送給制御方法である。
When performing the feed control method of the consumable electrode arc welding described in the first invention using the robot welding apparatus provided with the teach pendant, the second invention sets the reference change rate by the teach pendant.
This is a feed control method for consumable electrode arc welding.

本発明によれば、溶接中に送給速度が変化するときは予め定めた基準変化率のスロープを有して変化するように送給モータを制御することによって、送給モータの種類によらず溶接開始時及び溶接終了時のシーケンス制御における制御パラメータを変更することなく、良好な溶接品質を得ることができる。さらに、送給モータによらず制御パラメータは同一値のままで良いので、送給モータの種類ごとに制御パラメータを適正化するための膨大な実験の必要もない。   According to the present invention, when the feed speed changes during welding, the feed motor is controlled so as to change with a slope having a predetermined reference change rate, regardless of the type of the feed motor. Good welding quality can be obtained without changing control parameters in sequence control at the start and end of welding. Furthermore, since the control parameter may remain the same value regardless of the feed motor, there is no need for an enormous experiment for optimizing the control parameter for each type of feed motor.

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]
以下、送給モータの種類が第1〜第3送給モータの3つある場合について説明する。これら3つの中で、送給速度変化時の過渡応答性が最も高速であるのが第1送給モータであり、中間であるのが第2送給モータであり、最も遅いのが第3送給モータであるとする。図1は、これら3つの送給モータの過渡応答性を示す図である。同図(A)は送給速度設定信号Frを示し、同図(B)は第1送給モータの送給速度AFwを示し、同図(C)は第2送給モータの送給速度BFwを示し、同図(D)は第3送給モータの送給速度CFwを示す。同図は、送給速度設定信号Frが時刻t1においてステップ状に変化したときの3つの送給モータの過渡応答性を示している。以下、同図を参照して説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, the case where there are three types of feed motors, the first to third feed motors, will be described. Among these three, the first feed motor has the fastest transient response when the feed speed is changed, the second feed motor is in the middle, and the third feed is the slowest. Suppose that it is a feed motor. FIG. 1 is a diagram showing the transient response of these three feeding motors. FIG. 4A shows the feed speed setting signal Fr, FIG. 2B shows the feed speed AFw of the first feed motor, and FIG. 4C shows the feed speed BFw of the second feed motor. FIG. 4D shows the feed speed CFw of the third feed motor. This figure shows the transient responsiveness of the three feeding motors when the feeding speed setting signal Fr changes stepwise at time t1. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

時刻t1において、同図(A)に示すように、送給速度設定信号FrがFr1からFr2へとステップ状に上昇すると、同図(B)に示すように、第1送給モータの送給速度AFwはFw1からスロープを有して上昇し、時刻t2においてFw2に収束する。この上昇特性は本来曲線状に上昇するが、ここでは簡略化して直線として表している。したがって、このスロープは過渡応答における時定数を表示している。また、同図(C)に示すように、第2送給モータの送給速度BFwは時刻t3においてFw2に収束し、同図(D)に示すように、第3送給モータの送給速度CFwは時刻t4においてFw2に収束する。このように、各送給モータによって過渡期間が異なっている。   When the feed speed setting signal Fr rises stepwise from Fr1 to Fr2 at time t1, as shown in FIG. 5A, the feed of the first feed motor is performed as shown in FIG. The speed AFw increases from Fw1 with a slope and converges to Fw2 at time t2. Although this rising characteristic originally rises in a curved line shape, it is simplified and represented as a straight line here. Therefore, this slope indicates the time constant in the transient response. Also, as shown in FIG. 10C, the feed speed BFw of the second feed motor converges to Fw2 at time t3, and as shown in FIG. 10D, the feed speed of the third feed motor. CFw converges to Fw2 at time t4. As described above, the transition period is different for each feeding motor.

図2は、本発明の実施の形態1に係る送給制御方法の原理を示す図である。同図は上述した図1に対応しており、同図(A)〜(D)の各信号は同じである。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the feed control method according to the first embodiment of the present invention. The figure corresponds to FIG. 1 described above, and the signals in FIGS. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

同図(A)に示すように、時刻t1において送給速度設定信号Frの値をFr1からFr2に変化させるときに、スロープを有して変化するように生成し、時刻t4においてFr2に収束するようにする。このスロープにおける変化率(傾き)は、上述した図1(D)に示す第3送給モータの変化率と同一値にする。すなわち、送給速度設定信号Frの変化率を、もっとも過渡応答性が定速である第3送給モータの変化率に設定する。このようにすると、同図(B)に示すように、第1送給モータは時刻t4においてFw2に収束し、同図(C)に示すように、第2送給モータも時刻t4においてFw2に収束し、同図(D)に示すように、第3送給モータも時刻t4においてFw2に収束する。すなわち、全ての送給モータの過渡応答性を見かけ上同じにすることができる。このために、送給モータの種類が異なっても、溶接開始時及び溶接終了時のシーケンス制御における制御パラメータを変化させる必要がない。   As shown in FIG. 5A, when the value of the feed speed setting signal Fr is changed from Fr1 to Fr2 at time t1, it is generated so as to change with a slope, and converges to Fr2 at time t4. Like that. The rate of change (slope) in the slope is set to the same value as the rate of change of the third feed motor shown in FIG. That is, the rate of change of the feed speed setting signal Fr is set to the rate of change of the third feed motor having the constant transient response. In this way, the first feed motor converges to Fw2 at time t4 as shown in FIG. 5B, and the second feed motor also changes to Fw2 at time t4 as shown in FIG. The third feeding motor converges to Fw2 at time t4 as shown in FIG. That is, the transient response of all the feeding motors can be made apparently the same. For this reason, even if the types of feed motors are different, it is not necessary to change control parameters in sequence control at the start of welding and at the end of welding.

図3は、本発明の実施の形態1に係る消耗電極アーク溶接の送給制御方法を実施するための溶接電源PSのブロック図である。溶接装置全体の構成は上述した図6と同一であり、溶接電源PSが同図に示すブロック図となる。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。   FIG. 3 is a block diagram of a welding power source PS for carrying out the feed control method for consumable electrode arc welding according to Embodiment 1 of the present invention. The overall structure of the welding apparatus is the same as that shown in FIG. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG.

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、後述する駆動信号Dvに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、アーク3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。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コンデンサ、平滑された直流を駆動信号Dvに従って高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流をアーク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整流する2次整流器、整流された直流を平滑するリアクトルから構成される。   The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as three-phase 200 V, performs output control such as inverter control in accordance with a drive signal Dv described later, and generates a welding voltage Vw and a welding current for generating the arc 3. Iw is output. Although not shown, the power supply main circuit PM has a primary rectifier that rectifies commercial power, a capacitor that smoothes the rectified direct current, an inverter circuit that converts the smoothed direct current into high frequency alternating current according to the drive signal Dv, and high frequency alternating current It consists of a high-frequency transformer that steps down to a voltage value suitable for arc welding, a secondary rectifier that rectifies the stepped-down high-frequency alternating current, and a reactor that smoothes the rectified direct current.

溶接ワイヤ1は、送給モータWMに結合された送給ロール5によって溶接トーチ4内を通って送給され、母材2との間にアーク3が発生する。   The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by a feeding roll 5 coupled to a feeding motor WM, and an arc 3 is generated between the base metal 2 and the welding wire 1.

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。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。電流通電判別回路CDは、この電流検出信号Idを入力として、この値が予め定めた電流判別値以上であるときは溶接電流Iwが通電していると判別してHighレベルになる電流通電判別信号Cdを出力する。   The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a voltage detection signal Vd. The current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs a current detection signal Id. The current energization determination circuit CD receives the current detection signal Id and, when this value is equal to or greater than a predetermined current determination value, determines that the welding current Iw is energized and becomes a high level current energization determination signal. Cd is output.

インターフェース回路IFは、ロボット制御装置RCからの溶接条件信号Wcを入力として、この信号に含まれる溶接開始信号St、溶接電圧設定信号Vr及び送給速度設定信号Frを出力する。起動回路ONは、この溶接開始信号Stを入力として、予め定めたアンチスティック期間だけオフディレイして、起動信号Onを出力すると共に、アンチスティック期間の間Highレベルになるアンチスティック期間信号Taを出力する。   The interface circuit IF receives a welding condition signal Wc from the robot controller RC and outputs a welding start signal St, a welding voltage setting signal Vr, and a feed speed setting signal Fr included in this signal. The start-up circuit ON receives this welding start signal St and outputs an start-up signal On with an off-delay for a predetermined anti-stick period, and also outputs an anti-stick period signal Ta that is at a high level during the anti-stick period. To do.

ホットスタート電流設定回路IHRは、予め定めたホットスタート電流設定信号Ihrを出力する。電流誤差増幅回路EIは、このホットスタート電流設定信号Ihrと上記の電流検出信号Idとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。アンチスティック電圧設定回路VARは、予め定めたアンチスティック電圧設定信号Varを出力する。電圧制御設定回路VCRは、上記の溶接電圧設定信号Vr、このアンチスティック電圧設定信号Var及びアンチスティック期間信号Taを入力として、アンチスティック期間信号TaがLowレベルのときは上記の溶接電圧設定信号Vrを電圧制御設定信号Vcrとして出力し、Highレベルのときは上記のアンチスティック電圧設定信号Varを電圧制御設定信号Vcrとして出力する。電圧誤差増幅回路EVは、この電圧制御設定信号Vcrと上記の電圧検出信号Vdとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。   The hot start current setting circuit IHR outputs a predetermined hot start current setting signal Ihr. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the hot start current setting signal Ihr and the current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei. The anti-stick voltage setting circuit VAR outputs a predetermined anti-stick voltage setting signal Var. The voltage control setting circuit VCR receives the welding voltage setting signal Vr, the anti-stick voltage setting signal Var and the anti-stick period signal Ta, and when the anti-stick period signal Ta is at the low level, the welding voltage setting signal Vr. Is output as the voltage control setting signal Vcr, and when the level is High, the anti-stick voltage setting signal Var is output as the voltage control setting signal Vcr. The voltage error amplification circuit EV amplifies an error between the voltage control setting signal Vcr and the voltage detection signal Vd, and outputs a voltage error amplification signal Ev.

ホットスタート期間タイマ回路THは、上記の電流通電判別信号Cdを入力として、この信号がHighレベルに変化してから予め定めたホットスタート期間だけHighレベルとなるホットスタート期間信号Thを出力する。外部特性切換回路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及びこのホットスタート期間信号Thを入力として、ホットスタート期間信号ThがHighレベルのときは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、Lowレベルのときは上記の電圧誤差増幅信号Evを誤差増幅信号Eaとして出力する。駆動回路DVは、この誤差増幅信号Ea及び上記の起動信号Onを入力として、起動信号OnがHighレベルのときは、誤差増幅信号Eaに基づいてパルス幅変調制御を行い、駆動信号Dvを出力する。これにより、溶接開始信号StがHighレベルになると定電圧特性となり溶接電圧Vwの出力が開始される。溶接電流Iwが通電を開始すると、定電流特性になり、ホットスタート期間Thの間はホットスタート電流Ihが通電する。この期間が終了すると、定電圧特性になり、溶接電圧Vwは溶接電圧設定信号Vrによって定まる値になる。溶接開始信号StがLowレベルに変化すると、この時点からアンチスティック期間の間は溶接電圧Vwはアンチスティック電圧設定信号Varによって定まる値になる。   The hot start period timer circuit TH receives the current energization determination signal Cd as described above, and outputs a hot start period signal Th that becomes a High level only for a predetermined hot start period after the signal changes to a High level. The external characteristic switching circuit SW receives the current error amplification signal Ei, the voltage error amplification signal Ev and the hot start period signal Th, and inputs the current error amplification signal when the hot start period signal Th is at a high level. Ei is output as an error amplification signal Ea, and when the level is Low, the voltage error amplification signal Ev is output as an error amplification signal Ea. The drive circuit DV receives the error amplification signal Ea and the activation signal On, and when the activation signal On is at a high level, performs a pulse width modulation control based on the error amplification signal Ea and outputs the drive signal Dv. . As a result, when the welding start signal St becomes high level, the constant voltage characteristic is obtained and the output of the welding voltage Vw is started. When the welding current Iw starts energization, constant current characteristics are obtained, and the hot start current Ih is energized during the hot start period Th. When this period ends, constant voltage characteristics are obtained, and the welding voltage Vw becomes a value determined by the welding voltage setting signal Vr. When the welding start signal St changes to the Low level, the welding voltage Vw becomes a value determined by the antistick voltage setting signal Var from this time point to the antistick period.

送給速度制御設定回路FCRは、上記の溶接開始信号St、上記の電流通電判別信号Cd及び上記の送給速度設定信号Frを入力として、溶接開始信号StがHighレベルになると予め定めたスローダウン送給速度設定値となり、上記の電流通電判別信号CdがHighレベルになると上記の送給速度設定信号Frによって定まる値となり、溶接開始信号StがLowレベルになると0となる送給速度制御設定信号Fcrを出力する。基準変化率設定回路SRは、使用される複数の送給モータの中で送給速度変化時の過渡応答性が低速であるものと略同一値の変化率を設定して、基準変化率設定信号Srを出力する。送給速度スロープ回路FSRは、上記の送給速度制御設定信号Fcr及びこの変化率設定信号Srを入力として、上記の送給速度制御設定信号Fcrが変化したときには上記の変化率設定信号Srによって定まる変化率でのスロープを有して変化するようにして、送給速度スロープ信号Fsrを出力する。送給制御回路FCは、この送給速度スロープ信号Fsrを入力として、この値に相当する送給速度で溶接ワイヤ1を送給するための送給制御信号Fcを送給モータWMに出力する。 The feed rate control setting circuit FCR receives the welding start signal St, the current application determination signal Cd, and the feed rate setting signal Fr as inputs, and when the welding start signal St becomes a high level, a slow-down is set in advance. The feed speed setting value becomes a value determined by the feed speed setting signal Fr when the current energization determination signal Cd becomes High level, and becomes 0 when the welding start signal St becomes Low level. Fcr is output. The reference change rate setting circuit SR sets a change rate that is substantially the same value as that of the plurality of feed motors that have a low transient response when the feed speed changes, and sets a reference change rate setting signal. Sr is output. The feed speed slope circuit FSR receives the feed speed control setting signal Fcr and the change rate setting signal Sr as input, and is determined by the change rate setting signal Sr when the feed speed control setting signal Fcr changes. A feed speed slope signal Fsr is output so as to change with a slope at the rate of change. The feed control circuit FC inputs the feed speed slope signal Fsr and outputs a feed control signal Fc for feeding the welding wire 1 at a feed speed corresponding to this value to the feed motor WM.

図4は、本発明の実施の形態1に係る消耗電極アーク溶接の送給制御方法を説明するための、図3で上述した溶接電源PSにおける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を示し、同図(B)は送給速度Fwを示し、同図(C)は溶接電流Iwを示し、同図(D)は溶接電圧Vwを示し、同図(E)は起動信号Onを示し、同図(F)は送給速度制御設定信号Fcrを示し、同図(G)は送給速度スロープ信号Fsrを示す。同図において、送給モータWMは第1〜第3送給モータのいずれであっても良い。また、同図は上述した図7と対応しており、基本的に同図(A)〜(D)の各信号のタイミングチャートは同一である。したがって、図7と異なる点を中心として以下説明する。   FIG. 4 is a timing chart of each signal in the welding power source PS described above with reference to FIG. 3 for describing the feed control method for consumable electrode arc welding according to Embodiment 1 of the present invention. (A) shows the welding start signal St, (B) shows the feeding speed Fw, (C) shows the welding current Iw, (D) shows the welding voltage Vw, FIG. 4E shows the start signal On, FIG. 4F shows the feed speed control setting signal Fcr, and FIG. 4G shows the feed speed slope signal Fsr. In the figure, the feed motor WM may be any of the first to third feed motors. Further, this figure corresponds to FIG. 7 described above, and basically the timing charts of the respective signals in the same figure (A) to (D) are the same. Therefore, the following description will be focused on the points different from FIG.

[溶接開始時]
時刻t1において、同図(A)に示すように、溶接開始信号StがHighレベルになると、同図(E)に示すように、起動信号OnがHighレベルになるので、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwの出力が開始されて無負荷電圧になる。同時に、同図(F)に示すように、送給速度制御設定信号Fcrはスローダウン送給速度設定値となる。これに応動して、同図(G)に示すように、送給速度スロープ信号Fsrは予め定めた基準変化率で上昇してスローダウン送給速度設定値になる。このとき、スローダウン送給速度設定値は最低速度であるのでスロープ期間は短時間となる。そして、同図(B)に示すように、送給速度Fwはスローダウン送給速度Fiになる。
[When welding starts]
At time t1, as shown in FIG. 6A, when the welding start signal St becomes high level, the start signal On becomes high level as shown in FIG. As shown, the output of the welding voltage Vw is started and becomes a no-load voltage. At the same time, as shown in FIG. 5F, the feed speed control setting signal Fcr becomes a slow-down feed speed setting value. In response to this, as shown in FIG. 5G, the feed speed slope signal Fsr rises at a predetermined reference change rate and becomes a slow-down feed speed set value. At this time, since the slow-down feed speed setting value is the minimum speed, the slope period is short. As shown in FIG. 5B, the feeding speed Fw becomes the slow-down feeding speed Fi.

時刻t2において、溶接ワイヤ先端が母材に到達すると、同図(C)に示すように、溶接電流Iwが通電してホットスタート電流値Ihになる。このホットスタート電流Ihは、時刻t2〜t3の予め定めたホットスタート期間Thだけ通電する。同時に、同図(F)に示すように、送給速度制御設定信号Fcrは送給速度設定信号Frによって定まる定常送給速度設定値になり、同図(G)に示すように、送給速度スロープ信号Fsrは基準変化率で上昇して時刻t4において定常送給速度設定値に収束する。これに応動して、同図(B)に示すように、送給速度Fwは基準変化率のスロープを有して上昇して、時刻t4において定常送給速度Ftに収束する。このように、時刻t2〜t3のホットスタート期間Thと時刻t2〜t4の過渡期間Tkとが適正な関係にあるために、良好なアークスタート性を得ることができる。この両値の適正な関係は、送給モータの種類が変わっても維持することができる。   When the tip of the welding wire reaches the base material at time t2, the welding current Iw is energized to a hot start current value Ih as shown in FIG. This hot start current Ih is energized for a predetermined hot start period Th at times t2 to t3. At the same time, the feed speed control setting signal Fcr becomes a steady feed speed setting value determined by the feed speed setting signal Fr as shown in FIG. 5F, and the feed speed is set as shown in FIG. The slope signal Fsr rises at the reference change rate and converges to the steady feed speed setting value at time t4. In response to this, as shown in FIG. 5B, the feeding speed Fw rises with a slope of the reference change rate and converges to the steady feeding speed Ft at time t4. Thus, since the hot start period Th at the times t2 to t3 and the transition period Tk at the times t2 to t4 are in an appropriate relationship, good arc start performance can be obtained. The proper relationship between these two values can be maintained even if the type of the feed motor changes.

[定常溶接期間]
時刻t4〜t5の期間は定常溶接期間となる。すなわち、同図(B)に示すように、送給速度Fwは定常送給速度Ftになり、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは定常溶接電流値Itになり、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは定常溶接電圧値Vtになる。
[Normal welding period]
The period from time t4 to t5 is a steady welding period. That is, as shown in FIG. 5B, the feeding speed Fw becomes a steady feeding speed Ft, and as shown in FIG. 5C, the welding current Iw becomes a steady welding current value It. As shown in D), the welding voltage Vw becomes the steady welding voltage value Vt.

[溶接終了時]
時刻t5において、同図(A)に示すように、溶接開始信号StがLowレベルに変化すると、同図(E)に示すように、起動信号Onは時刻t8までの予め定めたアンチスティック期間Taだけ遅延されてLowレベルになる。したがって、溶接電源の出力は時刻t8まで継続する。同図(D)に示すように、溶接電圧Vwは予め定めたアンチスティック電圧値Vaになる。また、同図(F)に示すように、送給速度制御設定信号Fcrは0になる。そして、同図(G)に示すように、送給速度スロープ信号Fsrは基準変化率のスロープを有して下降して時刻t6において0になる。これにより、同図(B)に示すように、送給速度Fwは定常送給速度Ftから基準変化率で下降して時刻t6において0になる。また、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは定常溶接電流値Itからアンチスティック電流値Iaに変化する。
[At the end of welding]
At time t5, when the welding start signal St changes to a low level as shown in FIG. 5A, the activation signal On is set to a predetermined anti-stick period Ta until time t8 as shown in FIG. Delayed to a low level. Therefore, the output of the welding power source continues until time t8. As shown in FIG. 4D, the welding voltage Vw becomes a predetermined anti-stick voltage value Va. Further, as shown in FIG. 5F, the feed speed control setting signal Fcr becomes zero. Then, as shown in FIG. 5G, the feed speed slope signal Fsr falls with a slope of the reference change rate and becomes 0 at time t6. As a result, as shown in FIG. 5B, the feeding speed Fw decreases from the steady feeding speed Ft at the reference change rate and becomes zero at time t6. Further, as shown in FIG. 5C, the welding current Iw changes from the steady welding current value It to the antistick current value Ia.

時刻t6において、溶接ワイヤの送給が停止するために、アーク長が次第に長くなり、時刻t7においてアークが消滅する。この時刻t6〜t7の期間中は、同図(D)に示すように、溶接電圧Vwはアーク長に比例して大きくなり、時刻t7において無負荷電圧値になる。そして、この無負荷電圧の印加は時刻t8まで継続する。また、同図(C)に示すように、溶接電流Iwは時刻t7まで通電する。このように、時刻t5〜t6の過渡期間Tkと時刻t5〜t8のアンチスティック期間Taとの関係を適正にすることができるので、溶接終了時の溶接品質が良好になる。送給モータの種類が変わっても両値の関係は適正に維持される。   Since the feeding of the welding wire is stopped at time t6, the arc length gradually increases, and the arc disappears at time t7. During the period from time t6 to time t7, as shown in FIG. 4D, the welding voltage Vw increases in proportion to the arc length, and reaches a no-load voltage value at time t7. The application of this no-load voltage continues until time t8. Further, as shown in FIG. 5C, the welding current Iw is energized until time t7. Thus, since the relationship between the transition period Tk from time t5 to t6 and the antistick period Ta from time t5 to t8 can be made appropriate, the welding quality at the end of welding is improved. Even if the feed motor type changes, the relationship between the two values is maintained properly.

[実施の形態2]
図5は、本発明の実施の形態2に係る送給制御方法の原理を示す図である。同図(A)は送給速度設定信号Frを示し、同図(B)は第1送給モータの送給速度AFwを示し、同図(C)は第2送給モータの送給速度BFwを示し、同図(D)は第3送給モータの送給速度CFwを示す。同図は上述した図2と対応している。以下、同図を参照して説明する。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of the feed control method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4A shows the feed speed setting signal Fr, FIG. 2B shows the feed speed AFw of the first feed motor, and FIG. 4C shows the feed speed BFw of the second feed motor. FIG. 4D shows the feed speed CFw of the third feed motor. This figure corresponds to FIG. 2 described above. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

同図(A)に示すように、時刻t1において送給速度設定信号Frの値をFr1からFr2に変化させるときに、スロープを有して変化するように生成し、時刻t5に(図2の時刻t4よりも遅い時刻)おいてFr2に収束するようにする。このスロープにおける変化率(傾き)は、上述した図1(D)に示す第3送給モータの変化率よりも小さな値の所定値にする。すなわち、送給速度設定信号Frの変化率を、もっとも過渡応答性が定速である第3送給モータの変化率よりも小さな値に設定する。このようにすると、同図(B)に示すように、第1送給モータは時刻t5においてFw2に収束し、同図(C)に示すように、第2送給モータも時刻t5においてFw2に収束し、同図(D)に示すように、第3送給モータも時刻t5においてFw2に収束する。すなわち、全ての送給モータの過渡応答性を見かけ上同じにすることができる。このために、送給モータの種類が異なっても、溶接開始時及び溶接終了時のシーケンス制御における制御パラメータを変化させる必要がない。   As shown in FIG. 2A, when the value of the feed speed setting signal Fr is changed from Fr1 to Fr2 at time t1, it is generated so as to change with a slope, and at time t5 (see FIG. 2). It converges to Fr2 at a time later than time t4). The rate of change (slope) in the slope is set to a predetermined value that is smaller than the rate of change of the third feed motor shown in FIG. That is, the rate of change of the feed rate setting signal Fr is set to a value smaller than the rate of change of the third feed motor having the constant transient response. As a result, the first feed motor converges to Fw2 at time t5 as shown in FIG. 5B, and the second feed motor also changes to Fw2 at time t5 as shown in FIG. As shown in FIG. 4D, the third feeding motor converges to Fw2 at time t5. That is, the transient response of all the feeding motors can be made apparently the same. For this reason, even if the types of feed motors are different, it is not necessary to change control parameters in sequence control at the start of welding and at the end of welding.

上述した実施の形態2を実施するための溶接装置は、実施の形態1と同一である。但し、上述した図3において、基準変化率設定回路SRによって出力される基準変化率設定信号Srの値は、使用される複数の送給モータの中で送給速度変化時の過渡応答性が最も遅いものの変化率よりも小さな値に設定される。実施の形態2のタイミングチャートは、上述した図4と同一である。   A welding apparatus for carrying out the second embodiment described above is the same as that of the first embodiment. However, in FIG. 3 described above, the value of the reference change rate setting signal Sr output by the reference change rate setting circuit SR has the most transient response when the feed speed changes among the plurality of feed motors used. It is set to a value smaller than the rate of change of the slow one. The timing chart of Embodiment 2 is the same as FIG. 4 mentioned above.

上述した実施の形態1及び2において、図3に示す基準変化率設定信号Srを、ロボット制御装置RCに接続されたティーチペンダントTPから設定するようにしても良い。また、図3において、送給速度制御設定回路FCR、送給速度スロープ回路FSR及び基準変化率設定回路SRをロボット制御装置RC内に設けても良い。この場合は、送給速度スロープ信号Fsrが溶接電源PSに入力されることになる。上述した溶接開始時及び溶接終了時のシーケンス制御は一例であり、本実施の形態1及び2はこれ以外のシーケンス制御にも適用することができる。   In the first and second embodiments described above, the reference change rate setting signal Sr shown in FIG. 3 may be set from the teach pendant TP connected to the robot controller RC. In FIG. 3, a feed speed control setting circuit FCR, a feed speed slope circuit FSR, and a reference change rate setting circuit SR may be provided in the robot controller RC. In this case, the feeding speed slope signal Fsr is input to the welding power source PS. The above-described sequence control at the start and end of welding is an example, and the first and second embodiments can be applied to other sequence controls.

本実施の形態1及び2によれば、溶接中に送給速度が変化するときは予め定めた基準変化率のスロープを有して変化するように送給モータを制御することによって、送給モータの種類によらず溶接開始時及び溶接終了時のシーケンス制御における制御パラメータを変更することなく、良好な溶接品質を得ることができる。さらに、送給モータによらず制御パラメータは同一値のままで良いので、送給モータの種類ごとに制御パラメータを適正化するための膨大な実験の必要もない。   According to the first and second embodiments, when the feed speed changes during welding, the feed motor is controlled so as to change with a slope having a predetermined reference change rate. Regardless of the type, good welding quality can be obtained without changing control parameters in sequence control at the start and end of welding. Furthermore, since the control parameter may remain the same value regardless of the feed motor, there is no need for an enormous experiment for optimizing the control parameter for each type of feed motor.

本発明の実施の形態1に係る3種類の送給モータが有する過渡特性を示す図である。It is a figure which shows the transient characteristic which three types of feed motors which concern on Embodiment 1 of this invention have. 本発明の実施の形態1に係る送給制御方法の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of the feed control method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る送給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。It is a block diagram of the welding power supply for implementing the feed control method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図3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。It is a timing chart of each signal in the welding power supply of FIG. 本発明の実施の形態2に係る送給制御方法の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of the feed control method which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来技術における溶接ロボットを使用した消耗電極アーク溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the consumable electrode arc welding apparatus using the welding robot in a prior art. 従来技術における送給制御方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the feed control method in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

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
AFw第1送給モータの 送給速度
BFw 第2送給モータの送給速度
CD 電流通電判別回路
Cd 電流通電判別信号
CFw 第3送給モータの送給速度
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
FCR 送給速度制御設定回路
Fcr 送給速度制御設定信号
Fi スローダウン送給速度
Fr 送給速度設定信号
FSR 送給速度スロープ回路
Fsr 送給速度スロープ信号
Ft 定常送給速度
Fw 送給速度
Ia アンチスティック電流値
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
IF インターフェース回路
Ih ホットスタート電流
IHR ホットスタート電流設定回路
Ihr ホットスタート電流設定信号
It 定常溶接電流値
Iw 溶接電流
Mc 動作制御信号
ON 起動回路
On 起動信号
PM 電源主回路
PS 溶接電源
RC ロボット制御装置
RM ロボット
SR 基準変化率設定回路
Sr 基準変化率設定信号
St 溶接開始信号
SW 外部特性切換回路
Ta アンチスティック期間(信号)
TH ホットスタート期間タイマ回路
Th ホットスタート期間(信号)
Tk 過渡期間
TP ティーチペンダント
Va アンチスティック電圧値
VAR アンチスティック電圧設定回路
Var アンチスティック電圧設定信号
VCR 電圧制御設定回路
Vcr 電圧制御設定信号
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
Vr 溶接電圧設定信号
Vt 定常溶接電圧値
Vw 溶接電圧
Wc 溶接条件信号
WM 送給モータ
1 Welding wire
2 Base material
3 arc
4 Welding torch
5 Feeding roll
AFw 1st feed motor feed speed
BFw Feeding speed of second feeding motor
CD Current conduction discrimination circuit
Cd Current conduction determination signal
CFw Third feed motor feed speed
DV drive circuit
Dv drive signal
Ea Error amplification signal
EI current error amplifier circuit
Ei Current error amplification signal
EV voltage error amplifier circuit
Ev Voltage error amplification signal
FC feed control circuit
Fc feed control signal
FCR feed speed control setting circuit
Fcr Feeding speed control setting signal
Fi slow-down feeding speed
Fr Feeding speed setting signal
FSR feeding speed slope circuit
Fsr Feed speed slope signal
Ft steady feeding speed
Fw Feeding speed
Ia Anti-stick current value ID Current detection circuit
Id Current detection signal
IF interface circuit
Ih Hot start current
IHR hot start current setting circuit
Ihr Hot start current setting signal
It steady welding current value
Iw welding current
Mc operation control signal
ON start circuit
On activation signal
PM power supply main circuit PS welding power supply
RC robot controller
RM robot
SR reference change rate setting circuit
Sr Reference change rate setting signal
St welding start signal
SW External characteristic switching circuit
Ta Anti-stick period (signal)
TH Hot start period timer circuit
Th Hot start period (signal)
Tk transition period
TP teach pendant
Va Anti-stick voltage value
VAR anti-stick voltage setting circuit
Var Anti-stick voltage setting signal
VCR voltage control setting circuit
Vcr Voltage control setting signal
VD voltage detection circuit
Vd Voltage detection signal
Vr Welding voltage setting signal
Vt steady welding voltage value
Vw welding voltage
Wc Welding condition signal
WM feed motor

Claims (2)

過渡応答性が異なる複数の送給モータの中から1つを選択し、この選択された送給モータによって溶接ワイヤを送給すると共に、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接を行う消耗電極アーク溶接の送給制御方法において、
溶接中に送給速度が加速及び減速するときは予め定めた基準変化率のスロープを有して変化するように前記選択された送給モータを制御し、
前記基準変化率は、前記複数の送給モータの中で過渡応答性が最も遅い送給モータにおける送給速度の変化率と同一値又は送給速度の変化率よりも小さな値に設定する、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接の送給制御方法。
One of a plurality of feed motors having different transient responsiveness is selected, the welding wire is fed by the selected feed motor, and an arc is generated between the welding wire and the base material to perform welding. In the feed control method for consumable electrode arc welding,
Controlling the selected feed motor to change with a slope of a predetermined reference change rate when the feed speed is accelerated and decelerated during welding;
The reference change rate is set to the same value as the change rate of the feed speed in the feed motor having the slowest transient response among the plurality of feed motors or a value smaller than the change rate of the feed speed.
A feed control method for consumable electrode arc welding.
ティーチペンダントを備えたロボット溶接装置を用いて請求項1に記載する消耗電極アーク溶接の送給制御方法を行うときは、前記ティーチペンダントによって前記基準変化率を設定する、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接の送給制御方法。
When performing the feed control method of consumable electrode arc welding according to claim 1 using a robot welding apparatus equipped with a teach pendant, the reference change rate is set by the teach pendant.
A feed control method for consumable electrode arc welding.
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