Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2018051579A - Arc-welding control method - Google Patents

Arc-welding control method Download PDF

Info

Publication number
JP2018051579A
JP2018051579A JP2016189012A JP2016189012A JP2018051579A JP 2018051579 A JP2018051579 A JP 2018051579A JP 2016189012 A JP2016189012 A JP 2016189012A JP 2016189012 A JP2016189012 A JP 2016189012A JP 2018051579 A JP2018051579 A JP 2018051579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
period
value
signal
circuit
arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016189012A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6809759B2 (en
Inventor
貢平 小野
Kohei Ono
貢平 小野
利昭 中俣
Toshiaki Nakamata
利昭 中俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP2016189012A priority Critical patent/JP6809759B2/en
Publication of JP2018051579A publication Critical patent/JP2018051579A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6809759B2 publication Critical patent/JP6809759B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the increasing of sputter generation amount even when droplet sizes are varied upon occurrence of short-circuit due to disturbance in a welding method in which feeding speed of a welding wire is alternately changed into normal feeding period and reverse feeding period.SOLUTION: In an arc-welding control method of alternately changing a feeding speed Fw of a welding wire into a normal feeding period and a reverse feeding period and repeating a short-circuit period and an arc-period to perform welding, an integral value of a weld electric current Iw during the arc-period is calculated and a reverse feeding peak value Wrp of the feeding speed Fw is changed based on an error between the integral value and a predefined standard value. The integral value is such a value as to be correlated with a droplet size upon short-circuit initiation. Therefore, the reverse feeding peak value Wrp is changed in accordance with the droplet size upon occurrence of short-circuit and, as the result, the increasing of sputter generation amount can be suppressed.SELECTED DRAWING: 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するアーク溶接制御方法に関するものである。   The present invention relates to an arc welding control method in which a welding wire feeding speed is alternately switched between a forward feeding period and a reverse feeding period, and welding is performed by repeating a short circuit period and an arc period.

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。   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 patent document 1, it is set as the average value of the feeding speed according to the welding current setting value, and the frequency and amplitude of the forward feed and reverse feeding of the welding wire are values according to the welding current setting value.

ところで、溶接中には、溶融池の不規則な運動、溶融池からのガスの噴出、溶接姿勢の変動、トーチ高さの変動等の種々の外乱によって、溶滴の形成状態がばらつくことがある。溶滴の形成状態がばらつくと、短絡が発生した時点における溶滴のサイズがばらつくことになり、この結果、スパッタ発生量が多くなる。上述した送給速度の正送期間と逆送期間とを切り換える溶接方法においては、定速送給する場合よりもこの現象が顕著となる。   By the way, during welding, the droplet formation state may vary due to various disturbances such as irregular movement of the molten pool, gas ejection from the molten pool, fluctuation of the welding position, fluctuation of the torch height, and the like. . If the formation state of the droplets varies, the size of the droplets at the time when the short circuit occurs varies, and as a result, the amount of spatter generated increases. In the above-described welding method for switching between the normal feeding period and the reverse feeding period of the feeding speed, this phenomenon becomes more conspicuous than in the case of constant speed feeding.

特許第5201266号公報Japanese Patent No. 52012266

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る溶接方法において、外乱によって短絡発生時の溶滴サイズがばらついても、スパッタ発生量が増加することがないアーク溶接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 feeding speed of the welding wire is alternately switched between the normal feeding period and the reverse feeding period, the amount of spatter generated increases even if the droplet size varies due to a disturbance due to a disturbance. An object of the present invention is to provide an arc welding control method that does not have any.

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するアーク溶接制御方法において、
前記短絡期間が開始した時点における溶滴サイズと相関する値を検出し、
この相関値に基づいて前記送給速度の逆送ピーク値を変化させる、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法である。
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1
In the arc welding control method in which the welding wire feeding speed is alternately switched between the normal feeding period and the reverse feeding period, and the short circuit period and the arc period are repeatedly welded.
Detecting a value correlating with the droplet size at the time when the short-circuit period starts,
Based on this correlation value, the reverse feed peak value of the feed speed is changed,
An arc welding control method characterized by the above.

請求項2の発明は、前記相関値が、前記短絡期間が開始する直前の前記アーク期間の時間長さである、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接制御方法である。
In the invention of claim 2, the correlation value is a time length of the arc period immediately before the short-circuit period starts.
The arc welding control method according to claim 1, wherein:

請求項3の発明は、前記相関値が、前記短絡期間が開始する直前の前記アーク期間中の溶接電流の積分値である、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接制御方法である。
In the invention of claim 3, the correlation value is an integral value of a welding current during the arc period immediately before the short-circuit period starts.
The arc welding control method according to claim 1, wherein:

請求項4の発明は、前記相関値と予め定めた基準値との誤差に基づいて前記逆送ピーク値を変化させる、
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制御方法である。
The invention according to claim 4 changes the reverse peak value based on an error between the correlation value and a predetermined reference value.
The arc welding control method according to any one of claims 1 to 3, wherein:

請求項5の発明は、前記相関値と予め定めた閾値との比較結果に基づいて前記送給速度の逆送ピーク値を変化させる、
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制御方法である。
The invention of claim 5 changes the reverse feed peak value of the feed speed based on a comparison result between the correlation value and a predetermined threshold value.
The arc welding control method according to any one of claims 1 to 3, wherein:

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る溶接方法において、外乱によって短絡発生時の溶滴サイズがばらついても、溶滴サイズのばらつきに応じて逆送ピーク値が変化するので、スパッタ発生量の増加を防止することができる。   According to the present invention, 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, even if the droplet size varies due to a disturbance due to a disturbance, the droplet size varies depending on the droplet size variation. Since the reverse feed peak value changes, it is possible to prevent an increase in the amount of spatter generated.

本発明の実施の形態1に係るアーク溶接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 arc welding control method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るアーク溶接制御方法を示す図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。It is a timing chart of each signal in the welding power supply of FIG. 1 which shows the arc welding control method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るアーク溶接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 arc welding control method which concerns on Embodiment 2 of this invention.

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]
図1は、本発明の実施の形態1に係るアーク溶接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。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram of a welding power source for carrying out an arc welding control method according to Embodiment 1 of the present invention. 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 welding wire 1 at a feed speed Fw by alternately repeating forward feed and reverse feed. A motor with fast transient response is used as the feed motor WM. In order to increase the rate of change of the feeding speed Fw of the welding wire 1 and the reversal of the feeding direction, the feeding motor WM may be installed near the tip of the welding torch 4. In some cases, two feed motors WM are used to form a push-pull feed system.

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 welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by the rotation of the feeding roll 5 coupled to the feeding motor WM, and an arc 3 is generated between the welding wire 1 and the base material 2. A welding voltage Vw is applied between the power feed tip (not shown) in the welding torch 4 and the base material 2, and a welding current Iw is conducted.

出力電圧設定回路ERは、予め定めた出力電圧設定信号Erを出力する。出力電圧検出回路EDは、上記の出力電圧Eを検出し平滑して、出力電圧検出信号Edを出力する。   The output voltage setting circuit ER outputs a predetermined output voltage setting signal Er. The output voltage detection circuit ED detects and smoothes the output voltage E and outputs an output voltage detection signal Ed.

電圧誤差増幅回路EVは、上記の出力電圧設定信号Er及び上記の出力電圧検出信号Edを入力として、出力電圧設定信号Er(+)と出力電圧検出信号Ed(−)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 amplification circuit EV receives the output voltage setting signal Er and the output voltage detection signal Ed, and amplifies an error between the output voltage setting signal Er (+) and the output voltage detection signal Ed (−). The voltage error amplification signal Ev is output.

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.

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.

溶滴サイズ相関値算出回路PDは、上記の短絡判別信号Sd及び上記の電流検出信号Idを入力として、以下に示す1)又は2)の一方を選択して処理して、溶滴サイズ相関値信号Pdを出力する。短絡期間が開始した時点において、直前のアーク期間の時間長さが長くなるほど、短絡発生時の溶滴サイズは大きくなる。また、直前のアーク期間中の溶接電流Iwの積分地が大きくなるほど、短絡発生時の溶滴サイズは大きくなる。
1)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)の時間長さを計測して、溶滴サイズ相関値信号Pdとして出力する。
2)短絡判別信号SdがLowレベル(アーク期間)の期間中は、Pd=∫Id・dtの積分を行い、溶滴サイズ相関値信号Pdとして出力する。
The droplet size correlation value calculation circuit PD receives the short-circuit determination signal Sd and the current detection signal Id as input, selects one of the following 1) or 2) and processes the droplet size correlation value: The signal Pd is output. When the short-circuit period starts, the droplet size at the occurrence of the short-circuit increases as the time length of the immediately preceding arc period increases. In addition, as the integration ground of the welding current Iw during the immediately preceding arc period increases, the droplet size at the time of occurrence of a short circuit increases.
1) The time length during which the short circuit determination signal Sd is at the low level (arc period) is measured and output as the droplet size correlation value signal Pd.
2) During a period in which the short circuit determination signal Sd is at the low level (arc period), Pd = ∫Id · dt is integrated and output as the droplet size correlation value signal Pd.

基準値設定回路Prは、予め定めた基準値信号Prを出力する。この基準値信号Prは、平均送給速度(平均溶接電流値)に連動して設定される。基準値信号Prは、外乱のない安定した溶接状態のときのアーク期間の時間長さ又は電流積分地を実験によって算出して設定される。   The reference value setting circuit Pr outputs a predetermined reference value signal Pr. The reference value signal Pr is set in conjunction with the average feed speed (average welding current value). The reference value signal Pr is set by experimentally calculating the time length of the arc period or the current integration ground in a stable welding state without disturbance.

相関値誤差増幅回路EPは、上記の溶滴サイズ相関値信号Pd及び上記の基準値信号Prを入力として、溶滴サイズ相関値信号Pd(+)と基準値信号Pr(−)との誤差を増幅して、相関値誤差増幅信号Epを出力する。   The correlation value error amplification circuit EP receives the droplet size correlation value signal Pd and the reference value signal Pr as inputs, and calculates an error between the droplet size correlation value signal Pd (+) and the reference value signal Pr (−). Amplify and output a correlation value error amplified signal Ep.

逆送ピーク値設定回路WRRは、上記の短絡判別信号Sd及び上記の相関値誤差増幅信号Epを入力として、短絡判別信号SdがHighレベル(短絡)に変化した時点において、予め定めた逆送ピーク値の標準値と相関値誤差増幅信号Epとを加算して修正し、逆送ピーク値設定信号Wrrを出力する。この回路によって、溶滴サイズ相関値信号Pdが基準値信号Prよりも小さいとき(短絡発生時の溶滴サイズが標準サイズよりも小さいとき)は、逆送ピーク値設定信号Wrrは標準値よりも小さくなるように変化する。他方、Pd>Prとなる短絡発生時の溶滴サイズが標準サイズよりも大きいときは、逆送ピーク値設定信号Wrrは標準値よりも大きくなるように変化する。   The reverse feed peak value setting circuit WRR receives the short-circuit discrimination signal Sd and the correlation value error amplification signal Ep as inputs, and when the short-circuit discrimination signal Sd changes to a high level (short-circuit), the reverse feed peak is set in advance. The standard value of the value and the correlation value error amplification signal Ep are added and corrected, and the reverse peak value setting signal Wrr is output. By this circuit, when the droplet size correlation value signal Pd is smaller than the reference value signal Pr (when the droplet size when the short-circuit occurs is smaller than the standard size), the reverse feed peak value setting signal Wrr is smaller than the standard value. It changes to be smaller. On the other hand, when the droplet size at the time of occurrence of a short circuit where Pd> Pr is larger than the standard size, the reverse feed peak value setting signal Wrr changes so as to be larger than the standard value.

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 welding wire 1 at a feed speed Fw corresponding to the value of the feed speed setting signal Fr. It outputs to said feed motor WM.

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 welding torch 4. The value of the current reducing resistor R is set to a value (about 0.5 to 3Ω) that is 10 times or more larger than the short-circuit load (about 0.01 to 0.03Ω). When the current reducing resistor R is inserted into the energization path, the energy accumulated in the reactor WL and the reactor of the external cable is suddenly discharged.

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 arc welding control method 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, and FIG. 9E shows a time change of the small current period signal Std. 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。時刻t1の直前のアーク期間中に、溶滴サイズ相関値信号Pdが算出されている。時刻t1において、短絡期間が開始すると、図1の相関値誤差増幅回路EPによって、溶滴サイズ相関値信号Pdと基準値信号Prとの誤差増幅値が算出されて、相関値誤差増幅信号Epが出力される。この信号が図1の逆送ピーク値設定回路WRRに入力されて、逆送ピーク値設定信号Wrrが出力される。逆送ピーク値設定信号Wrrは以下のように変化する。例えば、逆送ピーク値Wrpの標準値は40m/minに設定され、溶滴サイズ相関値信号Pdに基づく変化幅は、±10m/min程度である。
1)Pd<Pr(直前のアーク期間の時間長さ又は電流積分値が基準値よりも小さいとき)
逆送ピーク値Wrpは、予め定めた標準値よりも小さくなるように変化する。
2)Pd>Pr(直前のアーク期間の時間長さ又は電流積分値が基準値よりも大きいとき)
逆送ピーク値Wrpは、標準値よりも大きくなるように変化する。
[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). During the arc period immediately before time t1, the droplet size correlation value signal Pd is calculated. When the short-circuit period starts at time t1, the correlation value error amplification circuit EP in FIG. 1 calculates an error amplification value between the droplet size correlation value signal Pd and the reference value signal Pr, and the correlation value error amplification signal Ep is obtained. Is output. This signal is input to the reverse peak value setting circuit WRR shown in FIG. 1, and the reverse peak value setting signal Wrr is output. The reverse peak value setting signal Wrr changes as follows. For example, the standard value of the reverse feed peak value Wrp is set to 40 m / min, and the change width based on the droplet size correlation value signal Pd is about ± 10 m / min.
1) Pd <Pr (when the time length of the immediately preceding arc period or the current integrated value is smaller than the reference value)
The reverse feed peak value Wrp changes so as to be smaller than a predetermined standard value.
2) Pd> Pr (when the time length of the immediately preceding arc period or the current integrated value is larger than the reference value)
The reverse peak value Wrp changes so as to be larger than the standard value.

時刻t1において短絡期間が開始すると、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。   When the short-circuit period starts at time t1, a transition is made to a predetermined forward feed deceleration period Tsd at times t1 to t2, and the feed speed Fw is 0 from the forward feed peak value Wsp as shown in FIG. To slow down. 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。   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.

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 welding wire 1 due to the reverse feed of the welding wire 1 and the action of the pinch force caused by the welding current Iw.

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。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。   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. 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、同図(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。アーク期間が開始すると、溶滴サイズ相関値信号Pdの算出が開始し、アーク期間が終了するまで継続する。
[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, the short circuit determination signal Sd changes to the low level (arc period) as shown in FIG. When the arc period starts, the calculation of the droplet size correlation value signal Pd starts and continues until the arc period ends.

時刻t4において、アーク期間が開始すると、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。   At the time t4, when the arc period starts, a transition is made to a predetermined reverse feed deceleration period Trd at times t4 to t5, and as shown in FIG. 5A, the feed speed Fw is determined from the reverse feed peak value Wrp. Decelerate to zero.

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。正送ピーク値Wspは、例えば50m/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. The forward feed peak value Wsp is set to 50 m / min, for example.

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から遅延期間の間は低レベル電流値を継続する。その後、溶接電流Iwは増加して高電流値となる。この高電流値となるアーク期間中は、図1の電圧誤差増幅信号Evによって溶接電源のフィードバック制御が行われるので、定電圧特性となる。   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 the delay period from time t4. Thereafter, the welding current Iw increases to a high current value. During the arc period in which the current value is high, feedback control of the welding power source is performed by the voltage error amplification signal Ev in FIG.

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。同様に、同図(C)に示すように、溶接電圧Vwも低下する。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。   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. Similarly, the welding voltage Vw also decreases as shown in FIG. 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.

実施の形態1の発明においては、短絡期間が開始した時点における溶滴サイズと相関する値(溶滴サイズ相関値信号Pd)に基づいて、逆送ピーク値Wrpが変化する。すなわち、溶滴サイズが標準サイズよりも小さいほど、逆送ピーク値Wrpは小さくなり、溶滴サイズが標準サイズよりも大きいほど、逆送ピーク値Wrpは大きくなる。短絡発生時の溶滴サイズが小さいときは、逆送ピーク値Wrpを小さくすることによって、スパッた発生量を削減することができる。逆に、短絡発生時の溶滴サイズが大きいときは、逆送ピーク値Wrpを大きくすることによって、スパッた発生量を削減することができる。   In the first embodiment, the reverse feed peak value Wrp changes based on a value (droplet size correlation value signal Pd) that correlates with the droplet size at the time when the short-circuit period starts. That is, the smaller the droplet size is, the smaller the reverse feed peak value Wrp is. The larger the droplet size is, the larger the reverse feed peak value Wrp is. When the droplet size at the time of occurrence of a short circuit is small, the spatter generation amount can be reduced by reducing the reverse feed peak value Wrp. Conversely, when the droplet size at the time of occurrence of a short circuit is large, the amount of spatter generated can be reduced by increasing the reverse feed peak value Wrp.

[実施の形態2]
実施の形態2の発明は、溶滴サイズ相関値信号と予め定めた閾値との比較結果に基づいて送給速度の逆送ピーク値を変化させるものである。
[Embodiment 2]
The invention of the second embodiment changes the reverse feed peak value of the feed speed based on the comparison result between the droplet size correlation value signal and a predetermined threshold value.

図3は、本発明の実施の形態2に係るアーク溶接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、同一の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の基準値設定回路Prを削除し、図1の相関値誤差増幅回路EPを相関値比較回路CPに置換し、図1の逆送ピーク値設定回路WRRを第2逆送ピーク値設定回路WRR2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 arc welding control method according to the second embodiment of the present invention. This figure corresponds to FIG. 1 described above, and the same reference numerals are given to the same blocks, and description thereof will not be repeated. In this figure, the reference value setting circuit Pr in FIG. 1 is deleted, the correlation value error amplifier circuit EP in FIG. 1 is replaced with a correlation value comparison circuit CP, and the reverse peak value setting circuit WRR in FIG. The peak value setting circuit WRR2 is replaced. Hereinafter, these blocks will be described with reference to FIG.

相関値比較回路CPは、上記の溶滴サイズ相関値信号Pdを入力として、溶滴サイズ相関値信号Pdが予め定めた下限閾値未満のときは相関値比較信号Cp=1を出力し、溶滴サイズ相関値信号Pdが予め定めた上限閾値以上のときは相関値比較信号Cp=2を出力し、溶滴サイズ相関値信号Pdが下限閾値以上かつ上限閾値未満のときは相関値比較信号Cp=0を出力する。   The correlation value comparison circuit CP receives the droplet size correlation value signal Pd as an input, and outputs a correlation value comparison signal Cp = 1 when the droplet size correlation value signal Pd is less than a predetermined lower threshold value. When the size correlation value signal Pd is equal to or greater than a predetermined upper limit threshold, the correlation value comparison signal Cp = 2 is output. When the droplet size correlation value signal Pd is equal to or greater than the lower limit threshold and less than the upper limit threshold, the correlation value comparison signal Cp = 0 is output.

第2逆送ピーク値設定回路WRR2は、上記の短絡判別信号Sd及び上記の相関値比較信号Cpを入力として、短絡判別信号SdがHighレベル(短絡)に変化した時点において、相関値比較信号Cp=1のときは予め定めた逆送ピーク値の標準値を所定値だけ小さくなるように修正し、相関値比較信号Cp=2のときは逆送ピーク値の標準値を所定値だけ大きくなるように修正し、相関値比較信号Cp=0のときは逆送ピーク値の標準値をそのままの値で、逆送ピーク値設定信号Wrrとして出力する。この回路によって、相関値比較信号Cp=1(短絡発生時の溶滴サイズが標準サイズよりも小さい)ときは、逆送ピーク値設定信号Wrrは標準値よりも小さくなるように変化する。Cp=2(短絡発生時の溶滴サイズが標準サイズよりも大きい)ときは、逆送ピーク値設定信号Wrrは標準値よりも大きくなるように変化する。Cp=0(短絡時の溶滴サイズがほぼ標準サイズ)のときは、逆送ピーク値設定信号Wrrは標準値のままである。   The second reverse feed peak value setting circuit WRR2 receives the short circuit determination signal Sd and the correlation value comparison signal Cp as input, and the correlation value comparison signal Cp when the short circuit determination signal Sd changes to a high level (short circuit). When = 1, the standard value of the reverse peak value determined in advance is corrected so as to decrease by a predetermined value, and when the correlation value comparison signal Cp = 2, the standard value of the reverse peak value is increased by a predetermined value. When the correlation value comparison signal Cp = 0, the reverse peak value standard value is output as it is as the reverse peak value setting signal Wrr. With this circuit, when the correlation value comparison signal Cp = 1 (the droplet size at the time of occurrence of a short circuit is smaller than the standard size), the reverse feed peak value setting signal Wrr is changed to be smaller than the standard value. When Cp = 2 (the droplet size when the short-circuit occurs is larger than the standard size), the reverse feed peak value setting signal Wrr changes so as to be larger than the standard value. When Cp = 0 (the droplet size at the time of short circuit is almost the standard size), the reverse feed peak value setting signal Wrr remains at the standard value.

本発明の実施の形態2に係るアーク溶接制御方法を示す図3の溶接電源における各信号のタイミングチャートは、上述した図2と同様であるので説明は繰り返さない。但し、溶滴サイズ相関値信号Pdに基づく逆送ピーク値Wrpの修正方法が上述したように異なっている。   The timing chart of each signal in the welding power source in FIG. 3 showing the arc welding control method according to the second embodiment of the present invention is the same as that in FIG. However, the method for correcting the reverse feed peak value Wrp based on the droplet size correlation value signal Pd is different as described above.

上述した実施の形態2の発明によれば、相関値と予め定めた閾値との比較結果に基づいて送給速度の逆送ピーク値を変化させる。これにより、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。実施の形態2の発明では、溶滴サイズ相関値信号Pdが適正範囲にあるときは逆送ピーク値は変化しないので、溶接状態の変化が穏やかになるという効果を奏する。   According to the above-described second embodiment, the reverse peak value of the feeding speed is changed based on the comparison result between the correlation value and a predetermined threshold value. Thereby, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In the invention of the second embodiment, when the droplet size correlation value signal Pd is in an appropriate range, the reverse feed peak value does not change, so that there is an effect that the change in the welding state becomes gentle.

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
CM 電流比較回路
Cm 電流比較信号
CP 相関値比較回路
Cp 相関値比較信号
DR 駆動回路
Dr 駆動信号
E 出力電圧
Ea 誤差増幅信号
ED 出力電圧検出回路
Ed 出力電圧検出信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
EP 相関値誤差増幅回路
Ep 相関値誤差増幅信号
ER 出力電圧設定回路
Er 出力電圧設定信号
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
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Fw 送給速度
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
ND くびれ検出回路
Nd くびれ検出信号
PD 溶滴サイズ相関値算出回路
Pd 溶滴サイズ相関値信号
PM 電源主回路
Pr 基準値設定回路
Pr 基準値信号
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
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
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
WRR2 第2逆送ピーク値設定回路
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 CM Current comparison circuit Cm Current comparison signal CP Correlation value comparison circuit Cp Correlation value comparison signal DR Drive circuit Dr Drive signal E Output voltage Ea Error amplification signal ED Output voltage detection Circuit Ed Output voltage detection signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EP Correlation value error amplification circuit Ep Correlation value error amplification signal ER Output voltage setting circuit Er Output voltage setting signal 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 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 ND Constriction detection circuit Nd Constriction detection signal PD Droplet size Function value calculation circuit Pd Droplet size correlation value signal PM Power supply main circuit Pr Reference value setting circuit Pr Reference value signal 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 VD Voltage detection circuit Vd Voltage detection signal Vw Welding Voltage WL Reactor WM Feed motor Wrp Reverse feed peak value WRR Reverse feed peak value setting circuit Wrr Reverse feed peak value setting signal W R2 second backhaul peak value setting circuit Wsp positive feed peak value WSR positive feed peak value setting circuit Wsr positive feed peak value setting signal

Claims (5)

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するアーク溶接制御方法において、
前記短絡期間が開始した時点における溶滴サイズと相関する値を検出し、
この相関値に基づいて前記送給速度の逆送ピーク値を変化させる、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法。
In the arc welding control method in which the welding wire feeding speed is alternately switched between the normal feeding period and the reverse feeding period, and the short circuit period and the arc period are repeatedly welded.
Detecting a value correlating with the droplet size at the time when the short-circuit period starts,
Based on this correlation value, the reverse feed peak value of the feed speed is changed,
An arc welding control method characterized by the above.
前記相関値が、前記短絡期間が開始する直前の前記アーク期間の時間長さである、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接制御方法。
The correlation value is a time length of the arc period immediately before the short-circuit period starts;
The arc welding control method according to claim 1, wherein:
前記相関値が、前記短絡期間が開始する直前の前記アーク期間中の溶接電流の積分値である、
ことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接制御方法。
The correlation value is an integral value of a welding current during the arc period immediately before the short-circuit period starts.
The arc welding control method according to claim 1, wherein:
前記相関値と予め定めた基準値との誤差に基づいて前記逆送ピーク値を変化させる、
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制御方法。
Changing the reverse peak value based on an error between the correlation value and a predetermined reference value;
The arc welding control method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記相関値と予め定めた閾値との比較結果に基づいて前記送給速度の逆送ピーク値を変化させる、
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制御方法。
Changing a reverse feed peak value of the feed speed based on a comparison result between the correlation value and a predetermined threshold;
The arc welding control method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
JP2016189012A 2016-09-28 2016-09-28 Arc welding control method Active JP6809759B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016189012A JP6809759B2 (en) 2016-09-28 2016-09-28 Arc welding control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016189012A JP6809759B2 (en) 2016-09-28 2016-09-28 Arc welding control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018051579A true JP2018051579A (en) 2018-04-05
JP6809759B2 JP6809759B2 (en) 2021-01-06

Family

ID=61833634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016189012A Active JP6809759B2 (en) 2016-09-28 2016-09-28 Arc welding control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6809759B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111347128A (en) * 2018-12-21 2020-06-30 株式会社达谊恒 Arc welding control method
EP3685949A1 (en) * 2018-12-21 2020-07-29 Daihen Corporation Arc welding control method
US11524353B2 (en) 2019-09-27 2022-12-13 Daihen Corporation Method of arc welding

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012000632A (en) * 2010-06-16 2012-01-05 Daihen Corp Method for controlling feed of arc welding accompanying short circuit
JP2012076131A (en) * 2010-10-04 2012-04-19 Yaskawa Electric Corp Arc welding device, and arc welding system
JP2014172066A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Panasonic Corp Arc welding control method and arc welding device
JP2015036146A (en) * 2013-08-10 2015-02-23 株式会社ダイヘン Welding current control method during short circuit period

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012000632A (en) * 2010-06-16 2012-01-05 Daihen Corp Method for controlling feed of arc welding accompanying short circuit
JP2012076131A (en) * 2010-10-04 2012-04-19 Yaskawa Electric Corp Arc welding device, and arc welding system
JP2014172066A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Panasonic Corp Arc welding control method and arc welding device
JP2015036146A (en) * 2013-08-10 2015-02-23 株式会社ダイヘン Welding current control method during short circuit period

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111347128A (en) * 2018-12-21 2020-06-30 株式会社达谊恒 Arc welding control method
EP3685949A1 (en) * 2018-12-21 2020-07-29 Daihen Corporation Arc welding control method
US11524353B2 (en) 2019-09-27 2022-12-13 Daihen Corporation Method of arc welding

Also Published As

Publication number Publication date
JP6809759B2 (en) 2021-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6809758B2 (en) Arc welding control method
JP6472436B2 (en) Arc welding control method
KR102124223B1 (en) Output control method of pulse arc welding
JP6835449B2 (en) Output control method for arc welding power supply
KR102213614B1 (en) Arc welding control method
JP7075705B2 (en) Arc welding control method
JP5907614B2 (en) Consumable electrode arc welding control method
JP6555825B2 (en) Arc welding control method
JP6809759B2 (en) Arc welding control method
JP2014024106A (en) Consumable electrode arc welding control method
JP7053121B2 (en) Arc welding control method
JP2020093292A (en) Composite welding method
JP7039413B2 (en) Arc welding control method
KR102337622B1 (en) Arc welding control method
JP2018149593A (en) Arc-welding control method
JP7576504B2 (en) Arc welding equipment
JP7272740B2 (en) Arc welding control method
JP7335677B2 (en) Arc welding control method
JP7053120B2 (en) Arc welding control method
JP2019177397A (en) Arc-welding control method
JP2022143142A (en) Arc-welding device
JP2024149939A (en) AC consumable electrode arc welding control method
JP2024021967A (en) Forward/backward feeding arc-welding method
JP2021090994A (en) Arc-welding control method
JP2021178341A (en) Arc welding device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190531

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200605

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200624

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200715

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6809759

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250