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JP6100607B2 - Output control method of pulse arc welding - Google Patents

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JP6100607B2 JP2013106375A JP2013106375A JP6100607B2 JP 6100607 B2 JP6100607 B2 JP 6100607B2 JP 2013106375 A JP2013106375 A JP 2013106375A JP 2013106375 A JP2013106375 A JP 2013106375A JP 6100607 B2 JP6100607 B2 JP 6100607B2
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Description

本発明は、溶接ワイヤを送給し、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接の出力制御方法に関し、特に短絡発生時期に基づいたパルス波形の適正化に関するものである。   The present invention relates to an output control method for pulse arc welding in which a welding wire is fed and welding is performed by repeatedly applying a peak current during a peak period and a base current during a base period as one pulse period, and in particular, based on a short-circuit occurrence time. The present invention relates to optimization of the pulse waveform.

溶接ワイヤを一定の速度で送給し、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流を1パルス周期とするパルス波形の溶接電流を通電してアークを発生させて溶接する消耗電極式パルスアーク溶接方法が広く使用されている。このパルスアーク溶接方法は、鉄鋼、アルミニウム等の種々の金属材料に対して、スパッタ発生量の少ない高品質の溶接を高効率に行うことができる。   A consumable electrode type pulse that feeds a welding wire at a constant speed, energizes a welding current with a pulse waveform with the peak current during the peak period and the base current during the base period as one pulse period, and generates an arc for welding. Arc welding methods are widely used. This pulse arc welding method can perform high-quality welding with less spatter generation on various metal materials such as steel and aluminum with high efficiency.

図5は、消耗電極式パルスアーク溶接における一般的な電流・電圧波形図である。同図(A)はアークを通電する溶接電流Iwの波形を示し、同図(B)は溶接ワイヤと母材との間に印加する溶接電圧Vwの波形を示す。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 5 is a general current / voltage waveform diagram in consumable electrode type pulse arc welding. FIG. 4A shows the waveform of the welding current Iw for energizing the arc, and FIG. 4B shows the waveform of the welding voltage Vw applied between the welding wire and the base material. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

時刻t1〜t2のピーク期間Tp中は、同図(A)に示すように、傾斜を有して立上り、溶滴を形成し移行させるために臨界値以上のピーク電流Ipが通電し、同図(B)に示すように、傾斜を有して立上り、アーク長に比例したピーク電圧Vpが印加する。時刻t2〜t3のベース期間Tb中は、同図(A)に示すように、傾斜を有して立下り、溶滴を形成しないために臨界値未満のベース電流Ibが通電し、同図(B)に示すように、傾斜を有して立下り、アーク長に比例したベース電圧Vbが印加する。時刻t1〜t3を1パルス周期Tfとして繰り返して溶接が行われる。   During the peak period Tp from time t1 to t2, as shown in FIG. 6A, the peak current Ip exceeding the critical value is energized in order to rise and form a droplet and transfer the droplet. As shown in (B), a peak voltage Vp rising with an inclination and proportional to the arc length is applied. During the base period Tb from time t2 to time t3, as shown in FIG. 6A, the base current Ib less than the critical value is energized in order to fall with a slope and not form droplets. As shown in B), the base voltage Vb falls with a slope and is proportional to the arc length. Welding is performed by repeating the times t1 to t3 as one pulse period Tf.

溶接ワイヤが直径1.2mmの鉄鋼ワイヤである場合、ピーク電流Ip=450〜500A、立上りを含むピーク期間Tp=1.5〜2.0ms、パルス周期Tf=4.0〜10.0ms、ベース電流Ib=30〜70A、立上り期間及び立下り期間=0.5〜1.0ms程度に設定される。   When the welding wire is a steel wire having a diameter of 1.2 mm, the peak current Ip = 450 to 500 A, the peak period including the rise Tp = 1.5 to 2.0 ms, the pulse period Tf = 4.0 to 10.0 ms, the base The current Ib is set to 30 to 70 A, the rising period and the falling period are set to about 0.5 to 1.0 ms.

ピーク期間Tp中は、溶接ワイヤの先端が溶融されて溶滴が成長すると共に、溶滴の上部にピンチ力によるくびれが次第に形成される。そして、時刻t2にベース期間Tbに入り、溶接電流Iwが立ち下ってベース電流Ibに収束した直後の時刻t21において、溶滴が溶融池に移行する。この移行時には、溶滴が細長く伸びた形状になり溶融池と接触するので、短時間(多くは0.2ms未満)の短絡が発生する。したがって、同図(B)に示すように、時刻t21において、溶接電圧Vwが略0Vとなり、短絡が発生している。同図(A)に示す溶接電流Iwには変化はなく、ベース電流Ibのままである。但し、短絡期間が基準時間(例えば1ms)以上になると、短絡を早期に解除するために、溶接電流Iwを次第に増加させる制御が行われる。以上のことから、短絡の発生を検出することによって、溶滴移行のタイミングを検出することができる。   During the peak period Tp, the tip of the welding wire is melted to grow a droplet, and a constriction due to a pinch force is gradually formed on the top of the droplet. Then, at time t2, the base period Tb is entered, and at time t21 immediately after the welding current Iw falls and converges to the base current Ib, the droplets move to the molten pool. At the time of this transition, since the droplets are elongated and come into contact with the molten pool, a short circuit occurs for a short time (mostly less than 0.2 ms). Therefore, as shown in FIG. 5B, at time t21, the welding voltage Vw becomes substantially 0 V, and a short circuit has occurred. There is no change in the welding current Iw shown in FIG. 5A, and the base current Ib remains unchanged. However, when the short circuit period becomes a reference time (for example, 1 ms) or longer, control is performed to gradually increase the welding current Iw in order to release the short circuit at an early stage. From the above, the timing of droplet transfer can be detected by detecting the occurrence of a short circuit.

パルスアーク溶接を含む消耗電極式アーク溶接では、溶接中のアーク長を適正値に維持することが良好な溶接品質を得るために重要である。このアーク長制御は、以下のように行われる。同図(B)に示す溶接電圧の平均値Vavはアーク長に略比例する。このために、溶接電圧平均値Vavを検出し、この溶接電圧平均値Vavが適正アーク長に相当する値に設定された溶接電圧設定値Vr(図示は省略)と等しくなるように、上記のパルス周期Tf(周波数変調制御)、ピーク期間Tp(パルス幅変調制御)又はピーク電流Ip(ピーク電流変調制御)をフィードバック制御によって変化させている。上記のベース電流Ibは所定値に設定される。   In consumable electrode type arc welding including pulse arc welding, maintaining the arc length during welding at an appropriate value is important for obtaining good welding quality. This arc length control is performed as follows. The average value Vav of the welding voltage shown in FIG. 5B is substantially proportional to the arc length. For this purpose, the welding voltage average value Vav is detected, and the above pulse is set so that the welding voltage average value Vav becomes equal to the welding voltage setting value Vr (not shown) set to a value corresponding to the appropriate arc length. The period Tf (frequency modulation control), the peak period Tp (pulse width modulation control) or the peak current Ip (peak current modulation control) is changed by feedback control. The base current Ib is set to a predetermined value.

周波数変調制御では、ピーク期間Tp及びピーク電流Ipがパルスパラメータとなり、所定値に設定される。そして、パルス周期Tf(ベース期間Tb)がフィードバック制御される。   In the frequency modulation control, the peak period Tp and the peak current Ip are pulse parameters and are set to predetermined values. The pulse period Tf (base period Tb) is feedback controlled.

パルス幅変調制御では、パルス周期Tf及びピーク電流Ipがパルスパラメータとなり、所定値に設定される。そして、ピーク期間(パルス幅)Tpがフィードバック制御される。   In the pulse width modulation control, the pulse period Tf and the peak current Ip are pulse parameters and are set to predetermined values. Then, the peak period (pulse width) Tp is feedback controlled.

ピーク電流変調制御では、ピーク期間Tp及びパルス周期Tfがパルスパラメータとなり、所定値に設定される。そして、ピーク電流Ipがフィードバック制御される。   In the peak current modulation control, the peak period Tp and the pulse period Tf are pulse parameters and are set to predetermined values. Then, the peak current Ip is feedback controlled.

上記の溶接電圧平均値Vavは、溶接電圧Vwを検出してローパスフィルタ(カットオフ周波数1〜10Hz程度)に通すことによって検出される。   The welding voltage average value Vav is detected by detecting the welding voltage Vw and passing it through a low-pass filter (cutoff frequency of about 1 to 10 Hz).

各変調制御において、パルスパラメータは、1パルス周期中に1つの溶滴が移行するいわゆる1パルス周期1溶滴移行状態になるように適正値に設定される。特に、溶滴移行のタイミングが、ピーク期間Tpの終了時点から立下り期間を経て所定期間内で行われるときは、パルスパラメータが最適値に設定されたときである。   In each modulation control, the pulse parameter is set to an appropriate value so as to be in a so-called 1 pulse period 1 droplet transfer state in which one droplet transfers during one pulse period. In particular, when the droplet transfer timing is performed within a predetermined period after the falling period from the end of the peak period Tp, the pulse parameter is set to an optimum value.

上記のパルスパラメータの最適値は、JIS規格が同一の溶接ワイヤであっても、溶接ワイヤの銘柄に応じて異なる値となる。さらには、給電チップ・母材間距離(トーチ高さ)、送給速度、溶接速度等によって最適値は変化する。このために、パルスパラメータを最適値に自動調整する制御が提案されている(特許文献1参照)。   The optimum value of the pulse parameter is different depending on the brand of the welding wire even if the welding wire has the same JIS standard. Further, the optimum value varies depending on the distance between the power feed tip and the base material (torch height), the feeding speed, the welding speed, and the like. For this reason, control for automatically adjusting the pulse parameter to an optimum value has been proposed (see Patent Document 1).

特許文献1の発明では、溶接ワイヤと母材との短絡を検出し、この短絡発生時期がパルス周期に対して、早期領域か適正領域か後期領域かを判断し、この判断に基づいてパルスパラメータを自動調整するものである。例えば、自動調整する対象となるパルスパラメータとしてピーク期間Tpを選択した場合、第n回目のパルス周期における短絡発生時期が早期領域であったときはピーク期間Tpを0.1msだけ短くし、第n+1回目のパルス周期における短絡発生時期が適正領域であったときはピーク機関Tpはそのままの値を維持する。また、第m回目のパルス周期における短絡発生時期が後期領域であったときはピーク機関Tpを0.1msだけ長くする。n及びmは、正の整数である。このようにして、パルスパラメータの自動調整を行う。   In the invention of Patent Document 1, a short-circuit between the welding wire and the base material is detected, and it is determined whether the short-circuit occurrence time is an early region, an appropriate region, or a late region with respect to the pulse period. Is automatically adjusted. For example, when the peak period Tp is selected as the pulse parameter to be automatically adjusted, when the short-circuit occurrence timing in the nth pulse cycle is in the early region, the peak period Tp is shortened by 0.1 ms, and the (n + 1) th When the short-circuit occurrence time in the second pulse period is in an appropriate region, the peak engine Tp maintains the value as it is. In addition, when the short-circuit occurrence time in the m-th pulse cycle is in the late region, the peak engine Tp is lengthened by 0.1 ms. n and m are positive integers. In this way, automatic adjustment of pulse parameters is performed.

特許第2973714号公報Japanese Patent No. 2973714

上述した従来技術では、パルス周期ごとに短絡発生時期を検出することによって溶滴移行タイミングを検出し、この短絡発生時期がパルス周期に対して早期領域か、適正領域か又は後期領域かを判断し、この判断に基づいてパルスパラメータを自動調整している。   In the above-described prior art, the droplet transfer timing is detected by detecting the short-circuit occurrence timing for each pulse cycle, and it is determined whether this short-circuit occurrence timing is an early region, an appropriate region, or a late region with respect to the pulse cycle. The pulse parameters are automatically adjusted based on this determination.

しかし、溶接条件が同一のままでありパルスパラメータが最適値であっても、溶滴移行タイミングはある程度のばらつきを有している。このために、短絡発生時期が早期領域又は後期領域になることが、ある程度の確率で発生する。従来技術では、パルスパラメータが最適値に設定されているにも関わらず、このばらつきに起因してパルスパラメータがパルス周期ごとに常に変化する状態となる場合が生じる。この結果、溶滴移行状態が不安定になる場合が発生する。   However, even if the welding conditions remain the same and the pulse parameter is the optimum value, the droplet transfer timing has some variation. For this reason, the occurrence of the short circuit occurs in an early region or a later region with a certain probability. In the prior art, although the pulse parameter is set to an optimum value, there are cases where the pulse parameter constantly changes every pulse period due to this variation. As a result, the droplet transfer state may become unstable.

そこで、本発明では、溶滴移行タイミングがばらつきを有していても、パルスパラメータの自動調整を安定して行うことができるパルスアーク溶接の出力制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a pulse arc welding output control method capable of stably performing automatic adjustment of pulse parameters even when the droplet transfer timing varies.

上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、溶接ワイヤを送給し、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接の出力制御方法において、
前記パルス周期ごとに前記溶接ワイヤと母材との短絡の発生時期を検出し、単位時間当たりの前記短絡発生時期の分布を表す指標を算出し、この指標に基づいて前記溶接電流の波形におけるパルスパラメータを変化させる、
ことを特徴とするパルスアーク溶接の出力制御方法である。
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 is a pulse arc welding in which a welding wire is fed and welding is performed by repeatedly applying a peak current during a peak period and a base current during a base period as one pulse period. In the output control method of
The occurrence time of the short circuit between the welding wire and the base material is detected for each pulse period, and an index representing the distribution of the short circuit occurrence time per unit time is calculated. Based on this index, the pulse in the waveform of the welding current is calculated. Changing the parameters,
An output control method of pulse arc welding characterized by the above.

請求項2の発明は、前記パルス周期を早期領域、適正期領域及び後期領域に予め分割し、前記単位時間当たりに検出された前記短絡発生時期を前記早期領域、前記適正期領域又は前記後期領域に分類して計数し、前記指標は前記計数の値が最も大きな領域である、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接の出力制御方法である。
The invention of claim 2 divides the pulse period into an early region, an appropriate region, and a late region in advance, and the short-circuit occurrence time detected per unit time is determined as the early region, the appropriate region, or the late region. The index is a region where the value of the count is the largest,
The output control method for pulse arc welding according to claim 1, wherein:

請求項3の発明は、前記短絡発生時期を前記ピーク期間の終了時点を基準時点としてそれ以前を負の値としそれ以後を正の値として時間で検出し、前記指標は前記単位時間当たりの前記短絡発生時期を示す前記時間の平均値である、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接の出力制御方法である。
According to a third aspect of the present invention, the short-circuit occurrence time is detected as time with the end time of the peak period as a reference time and a negative value before and as a positive value, and the index is the time per unit time. It is an average value of the time indicating the short circuit occurrence time,
The output control method for pulse arc welding according to claim 1, wherein:

従来技術では、パルス周期ごとに、短絡発生時期に基づいてパルスパラメータを自動調整していた。これに対して、本発明によれば、パルス周期を複数含む単位時間ごとに、短絡発生時期を統計的に処理した値に基づいてパルスパラメータを自動調整している。このために、本発明では、溶滴移行タイミングがばらつきを有していても、パルスパラメータの自動調整を安定して行うことができる。   In the prior art, the pulse parameters are automatically adjusted for each pulse period based on the short circuit occurrence timing. On the other hand, according to the present invention, the pulse parameter is automatically adjusted based on a value obtained by statistically processing the short-circuit occurrence timing for each unit time including a plurality of pulse periods. For this reason, in the present invention, even if the droplet transfer timing varies, automatic adjustment of pulse parameters can be performed stably.

本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を説明するための電流・電圧波形図である。It is an electric current / voltage waveform diagram for demonstrating the output control method of the pulse arc welding which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。It is a block diagram of the welding power supply for implementing the output control method of the pulse arc welding which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を説明するための電流・電圧波形図である。It is an electric current / voltage waveform diagram for demonstrating the output control method of the pulse arc welding which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。It is a block diagram of the welding power supply for implementing the output control method of the pulse arc welding which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来技術において、消耗電極式パルスアーク溶接における一般的な電流・電圧波形図である。In a prior art, it is a general electric current and voltage waveform figure in consumable electrode type pulse arc welding.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[実施の形態1]
実施の形態1の発明では、アーク長制御の方式が周波数変調制御であり、自動調整の対象となるパルスパラメータがピーク期間Tpである場合について説明する。したがって、他のパルスパラメータであるピーク電流Ip及びベース電流Ibは所定値に設定されており、パルス周期Tfがフィードバック制御される。
[Embodiment 1]
In the first embodiment, a case will be described in which the arc length control method is frequency modulation control and the pulse parameter to be automatically adjusted is the peak period Tp. Therefore, the peak current Ip and the base current Ib, which are other pulse parameters, are set to predetermined values, and the pulse period Tf is feedback controlled.

図1は、本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を説明するための電流・電圧波形図である。同図(A)は溶接電流Iwの波形を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの波形を示す。同図は上述した図5と同一の波形であるので、同じ説明は繰り返さない。以下、同図を参照して、ピーク期間Tpの自動調整制御について説明する。   FIG. 1 is a current / voltage waveform diagram for explaining an output control method of pulse arc welding according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4A shows the waveform of the welding current Iw, and FIG. 4B shows the waveform of the welding voltage Vw. Since this figure has the same waveform as FIG. 5 described above, the same description will not be repeated. Hereinafter, the automatic adjustment control of the peak period Tp will be described with reference to FIG.

ステップ1:同図において、パルス周期Tfが開始される時刻t1からピーク期間Tpが終了する時刻t2までを早期領域とし、時刻t2から所定期間Ttが経過する時刻t22までを適正期領域とし、時刻t22から次のパルス周期Tfが開始される時刻t3までを後期領域として予め定義する。上記の所定期間Ttは、ピーク電流Ipが立ち下ってベース電流Ibに収束した時点になるように設定される。この所定期間Ttは、パルスパラメータの自動調整制御の過渡応答性及び定常安定性を考慮して実験によって設定される。数値例を挙げると、時刻t1〜t2の早期領域(ピーク期間Tp)=2.0ms、時刻t2〜t22の適正期領域(所定期間Tt)=1.5ms、時刻t22〜t3の後期領域=0.5〜6.5msとなる。 Step 1: In the figure, the time period from the time t1 at which the pulse period Tf starts to the time t2 at which the peak period Tp ends is defined as the early period, and the period from the time t2 to the time t22 when the predetermined period Tt elapses is defined as the appropriate period. The period from t22 to time t3 when the next pulse period Tf starts is defined in advance as a late region. The predetermined period Tt is set so that the peak current Ip falls and converges to the base current Ib. This predetermined period Tt is set by experiment in consideration of the transient response and the steady stability of the automatic adjustment control of the pulse parameter. As a numerical example, an early region (peak period Tp) at time t1 to t2 = 2.0 ms, an appropriate region (predetermined period Tt) at time t2 to t22 = 1.5 ms, and a later region at time t22 to t3 = 0. .5 to 6.5 ms.

ステップ2:短絡の発生を判別する。短絡の発生は、同図(B)に示すように、溶接電圧Vwが0V程度に低くなることによって判別する。 Step 2: Determine the occurrence of a short circuit. The occurrence of a short circuit is determined by the welding voltage Vw being lowered to about 0V as shown in FIG.

ステップ3:判別された短絡の発生時期を検出する。そして、予め定めた単位時間ごとに、判別された短絡の発生時期によって早期領域、適正期領域又は後期領域に分類して計数する。単位時間は、0.1〜5.0秒程度の範囲に設定される。パルス周波数は100〜250Hz程度の範囲であるので、0.1秒間に10〜25回の短絡が発生し、5.0秒間に500〜1250回の短絡が発生する。これらの短絡をその発生時期によって上記の3領域に分類して計数することになる。 Step 3: The occurrence time of the determined short circuit is detected. And every predetermined unit time, it classifies and counts into the early area | region, the appropriate period area | region, or the latter period area | region according to the generation | occurrence | production time of the determined short circuit. The unit time is set in a range of about 0.1 to 5.0 seconds. Since the pulse frequency is in the range of about 100 to 250 Hz, 10 to 25 short circuits occur in 0.1 seconds and 500 to 1250 short circuits occur in 5.0 seconds. These short-circuits are classified into the above three regions and counted according to the generation time.

ステップ4:上記の単位時間ごとに、計数の値が最も大きな領域を判別し、その領域が早期領域であるときは指標Sd=1を出力し、適正期領域であるときは指標Sd=2を出力し、後期領域であるときは指標Sd=3を出力する。この指標Sdは、短絡発生時期の分布を表している。指標Sdが出力された後に、各領域の計数は0にリセットされる。 Step 4: For each unit time, an area having the largest count value is determined. When the area is an early area, an index Sd = 1 is output, and when the area is an appropriate period, an index Sd = 2 is output. In the case of the late region, the index Sd = 3 is output. The index Sd represents the distribution of short circuit occurrence times. After the index Sd is output, the count of each area is reset to zero.

ステップ5:上記の単位時間ごとに、指標Sdの値に応じてピーク期間Tpを予め定めた修正量Δdだけ増減させる。修正量Δdは、正の実数であり、0.05〜0.3ms程度に設定される。修正量Δdは、パルスパラメータの自動調整制御のゲインに相当するので、過渡応答性及び定常安定性を考慮して実験によって適正値に設定される。増減は、以下のようにして行う。Tp(m)は現時点におけるピーク期間の設定値であり、Tp(m+1)は増減後のピーク期間の設定値である。mは1以上の整数である。
Sd=1のときTp(m+1)=Tp(m)−Δd
Sd=2のときTp(m+1)=Tp(m)
Sd=3のときTp(m+1)=Tp(m)+Δd
Step 5: For each unit time, the peak period Tp is increased or decreased by a predetermined correction amount Δd according to the value of the index Sd. The correction amount Δd is a positive real number and is set to about 0.05 to 0.3 ms. Since the correction amount Δd corresponds to the gain of the automatic adjustment control of the pulse parameter, the correction amount Δd is set to an appropriate value by experiment in consideration of the transient response and the steady stability. The increase / decrease is performed as follows. Tp (m) is a set value of the peak period at the present time, and Tp (m + 1) is a set value of the peak period after increase / decrease. m is an integer of 1 or more.
When Sd = 1, Tp (m + 1) = Tp (m) −Δd
When Sd = 2, Tp (m + 1) = Tp (m)
When Sd = 3, Tp (m + 1) = Tp (m) + Δd

指標Sd=1のときは、単位時間当たりに発生した短絡の発生時期が早期領域に最も多く分布していたときであり、この場合はピーク期間Tpの現在の設定値が最適値よりも長いときである。このために、ピーク期間Tpの現在の設定値を修正量Δdだけ短くしている。   When the index Sd = 1, the occurrence time of the short circuit generated per unit time is most distributed in the early region, and in this case, the current set value of the peak period Tp is longer than the optimum value. It is. For this reason, the current set value of the peak period Tp is shortened by the correction amount Δd.

指標Sd=2のときは、単位時間当たりに発生した短絡の発生時期が適正期領域に最も多く分布していたときであり、この場合はピーク期間Tpの現在の設定値が最適値であるときである。このために、ピーク期間Tpの現在の設定値をそのまま維持する。   When the index Sd = 2, the occurrence time of the short circuit generated per unit time is distributed most in the appropriate period, and in this case, the current set value of the peak period Tp is the optimum value. It is. For this reason, the current set value of the peak period Tp is maintained as it is.

指標Sd=3のときは、単位時間当たりに発生した短絡の発生時期が後期領域に最も多く分布していたときであり、この場合はピーク期間Tpの現在の設定値が最適値よりも短いときである。このために、ピーク期間Tpの現在の設定値を修正量Δdだけ長くしている。   When the index Sd = 3, the occurrence time of the short circuit generated per unit time is most distributed in the late region, and in this case, the current set value of the peak period Tp is shorter than the optimum value. It is. For this reason, the current set value of the peak period Tp is lengthened by the correction amount Δd.

上記のステップ1〜5によってピーク期間Tpの自動調整制御が行われる。上記において、ピーク電流Ipの自動調整制御を同時に行っても良い。この場合には、上記の指標Sdの値に応じてピーク電流Ipを自動調整すれば良い。すなわち、指標Sd=1のときはピーク電流Ipの現在の設定値を予め定めた修正量だけ小さくし、Sd=2のときはそのまま維持し、Sd=3のときは修正量だけ大きくすれば良い。   The automatic adjustment control of the peak period Tp is performed by steps 1 to 5 described above. In the above, automatic adjustment control of the peak current Ip may be performed simultaneously. In this case, the peak current Ip may be automatically adjusted according to the value of the index Sd. That is, the current set value of the peak current Ip is decreased by a predetermined correction amount when the index Sd = 1, maintained as it is when Sd = 2, and is increased by the correction amount when Sd = 3. .

パルス幅変調制御の場合には、上記の指標Sdの値に応じてパルス周期Tf及び/又はピーク電流Ipを自動調整すれば良い。同様に、ピーク電流変調制御の場合には、上記の指標Sdの値に応じてピーク期間Tp及び/又はパルス周期Tfを自動調整すれば良い。   In the case of pulse width modulation control, the pulse period Tf and / or peak current Ip may be automatically adjusted according to the value of the index Sd. Similarly, in the case of peak current modulation control, the peak period Tp and / or the pulse period Tf may be automatically adjusted according to the value of the index Sd.

図2は、図1で上述した本発明の実施の形態1に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。   FIG. 2 is a block diagram of a welding power source for carrying out the output control method of pulse arc welding according to the first embodiment of the present invention described above with reference to 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による出力制御を行い、溶接電流Iw及び溶接電圧Vw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コンデンサ、平滑された直流を上記の駆動信号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を備えている。   The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as three-phase 200V as input, performs output control by inverter control according to a drive signal Dv described later, and outputs a welding current Iw and a welding voltage Vw. Although not shown, the power supply main circuit PM includes 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, A high-frequency transformer that steps down the high-frequency alternating current 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 are provided.

溶接ワイヤ1は、ワイヤリール1aに巻かれている。溶接ワイヤ1は、ワイヤ送給モータ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が発生して溶接が行われる。アーク3中を溶接電流Iwが通電し、溶接ワイヤ1と母材2との間に溶接電圧Vwが印加する。   The welding wire 1 is wound around a wire reel 1a. The welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by the rotation of the feed roll 5 coupled to the wire feed motor WM, and the arc 3 is generated between the base metal 2 and welding is performed. A welding current Iw is passed through the arc 3, and a welding voltage Vw is applied between the welding wire 1 and the base material 2.

溶接電圧検出回路VDは、溶接電圧Vwを検出して溶接電圧検出信号Vdを出力する。溶接電圧平均値算出回路VAVは、この溶接電圧検出信号Vdを入力として、ローパスフィルタに通すことによって平均化して、溶接電圧平均値信号Vavを出力する。溶接電圧設定回路VRは、予め定めた溶接電圧設定信号Vrを出力する。電圧誤差増幅回路EVは、この溶接電圧設定信号Vrと上記の溶接電圧平均値信号Vavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。   The welding voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a welding voltage detection signal Vd. The welding voltage average value calculation circuit VAV receives the welding voltage detection signal Vd as an input, averages it by passing it through a low-pass filter, and outputs a welding voltage average value signal Vav. The welding voltage setting circuit VR outputs a predetermined welding voltage setting signal Vr. The voltage error amplification circuit EV amplifies an error between the welding voltage setting signal Vr and the welding voltage average value signal Vav, and outputs a voltage error amplification signal Ev.

電圧・周波数変換回路VFは、上記の電圧誤差増幅信号Evを入力として、この電圧誤差増幅信号Evの値に応じた周波数を有するパルス周期信号Tfを出力する。このパルス周期信号Tfは、パルス周期ごとに短時間Highレベルになる信号である。   The voltage / frequency conversion circuit VF receives the voltage error amplification signal Ev, and outputs a pulse period signal Tf having a frequency corresponding to the value of the voltage error amplification signal Ev. The pulse cycle signal Tf is a signal that becomes a high level for a short time every pulse cycle.

短絡判別回路SAは、上記の溶接電圧検出信号Vdを入力として、その値によって短絡状態を判別してHighレベルになる短絡判別信号Saを出力する。この回路は、上述したステップ2の動作を行っている。   The short circuit determination circuit SA receives the welding voltage detection signal Vd as described above, determines the short circuit state based on the value, and outputs a short circuit determination signal Sa that becomes a high level. This circuit performs the operation of step 2 described above.

指標生成回路SDは、上記のパルス周期信号Tf、後述するピーク期間修正設定信号Tps及び上記の短絡判別信号Saを入力として、以下に示す処理を行い、指標信号Sdを出力する。
1)判別された短絡の発生時期を検出する。短絡発生時期の検出は、以下のようにして行う。上記の短絡判別信号SaがHighレベルに変化した時点が、上記のパルス周期信号TfがHighレベルに変化した時点(図1の時刻t1)から上記のピーク期間修正設定信号Tpsによって定まる期間中(図1の時刻t1〜t2)であるときは短絡が早期領域で発生したと判別し、それから予め定めた所定期間Tt中(図1の時刻t2〜t22)であるときは短絡が適正期領域で発生したと判別し、それ以降の期間中(図1の時刻t22〜t3)であるときは短絡が後期領域で発生したと判別する。(上述したステップ1及び3の動作
2)予め定めた単位時間ごとに、判別された短絡を発生時期によって早期領域、適正期領域又は後期領域に分類して計数する。(上述したステップ3の動作)
3)上記の単位時間ごとに、計数の値が最も大きな領域を判別し、その領域が早期領域であるときは指標信号Sd=1を出力し、適正期領域であるときは指標信号Sd=2を出力し、後期領域であるときは指標信号Sd=3を出力する。この指標信号Sdは、短絡発生時期の分布を表している。指標信号Sdが出力された後に、各領域の計数は0にリセットされる。(上述したステップ4の動作)
The index generation circuit SD receives the pulse period signal Tf, the peak period correction setting signal Tps, which will be described later, and the short circuit determination signal Sa as described above, performs the following processing, and outputs the index signal Sd.
1) The occurrence time of the determined short circuit is detected. The detection of the short circuit occurrence time is performed as follows. The time when the short circuit determination signal Sa changes to the high level is a period determined by the peak period correction setting signal Tps from the time when the pulse period signal Tf changes to the high level (time t1 in FIG. 1) (FIG. It is determined that a short circuit has occurred in the early region when it is 1 time t1 to t2), and then a short circuit has occurred in the appropriate region during a predetermined period Tt (time t2 to t22 in FIG. 1). If it is during the subsequent period (time t22 to t3 in FIG. 1), it is determined that a short circuit has occurred in the late region. (Operation 2 in Steps 1 and 3 described above) For each predetermined unit time, the determined short circuit is classified into an early region, an appropriate region, or a late region according to the occurrence time and counted. (Operation of Step 3 described above)
3) For each unit time, an area having the largest count value is determined. When the area is an early area, an index signal Sd = 1 is output, and when the area is an appropriate period, an index signal Sd = 2. And the index signal Sd = 3 is output in the latter period. The index signal Sd represents the distribution of short circuit occurrence times. After the index signal Sd is output, the count of each area is reset to zero. (Operation of Step 4 described above)

ピーク期間設定回路TPRは、予め定めたピーク期間設定信号Tprを出力する。ピーク期間修正設定回路TPSは、このピーク期間設定信号Tpr及び上記の指標信号Sdを入力として、ピーク期間設定信号Tprの値を初期値として、上記の単位時間ごとに、指標信号Sd=1のときは現時点の設定値から予め定めた修正量ΔDを減算し、Sd=2のときは0を加算し、Sd=3のときはΔdを加算して、ピーク期間修正設定信号Tpsを出力する。すなわち、Tps=Tpr+Σ(単位時間ごとの修正量)である。この回路は、上述したステップ5の動作を行っている。   The peak period setting circuit TPR outputs a predetermined peak period setting signal Tpr. The peak period correction setting circuit TPS receives the peak period setting signal Tpr and the above-described index signal Sd, and uses the value of the peak period setting signal Tpr as an initial value when the index signal Sd = 1 for each unit time. Subtracts a predetermined correction amount ΔD from the current set value, adds 0 when Sd = 2, adds Δd when Sd = 3, and outputs a peak period correction setting signal Tps. That is, Tps = Tpr + Σ (correction amount per unit time). This circuit performs the operation of step 5 described above.

タイマ回路TMは、このピーク期間修正設定信号Tps及び上記のパルス周期信号Tfを入力として、パルス周期信号TfがHighレベルに変化するごとにピーク期間修正設定信号Tpsによって定まる期間だけHighレベルになるタイマ信号Tmを出力する。したがって、このタイマ信号TmがHighレベルのときはピーク期間になり、Lowレベルのときはベース期間になる。   The timer circuit TM receives the peak period correction setting signal Tps and the pulse period signal Tf, and receives a high level only for a period determined by the peak period correction setting signal Tps every time the pulse period signal Tf changes to a high level. The signal Tm is output. Accordingly, when the timer signal Tm is at a high level, the peak period is set, and when the timer signal Tm is at a low level, a base period is set.

ピーク電流設定回路IPRは、予め定めたピーク電流設定信号Iprを出力する。ベース電流設定回路IBRは、予め定めたベース電流設定信号Ibrを出力する。上記のピーク期間設定信号Tpr、上記のピーク電流設定信号Ipr及び上記のベース電流設定信号Ibrの各値は、溶接ワイヤの材質、直径、銘柄、給電チップ・母材間距離、送給速度、溶接速度等の溶接条件に対して標準となる溶接条件を想定し、この標準溶接条件の下で実験によって適正値を求めて設定される。   The peak current setting circuit IPR outputs a predetermined peak current setting signal Ipr. The base current setting circuit IBR outputs a predetermined base current setting signal Ibr. The values of the peak period setting signal Tpr, the peak current setting signal Ipr, and the base current setting signal Ibr are as follows: welding wire material, diameter, brand, feed tip / base metal distance, feed speed, welding Assuming welding conditions that are standard with respect to welding conditions such as speed, an appropriate value is obtained and set by experiment under these standard welding conditions.

切換回路SWは、上記のタイマ信号Tm、上記のピーク電流設定信号Ipr及び上記のベース電流設定信号Ibrを入力として、タイマ信号TmがHighレベルのときはピーク電流設定信号Iprを電流制御設定信号Icrとして出力し、Lowレベルのときはベース電流設定信号Ibrを電流制御設定信号Icrとして出力する。   The switching circuit SW receives the timer signal Tm, the peak current setting signal Ipr, and the base current setting signal Ibr, and when the timer signal Tm is at a high level, the switching circuit SW uses the peak current setting signal Ipr as the current control setting signal Icr. When the low level, the base current setting signal Ibr is output as the current control setting signal Icr.

溶接電流検出回路IDは、溶接電流Iwを検出して溶接電流検出信号Idを出力する。電流誤差増幅回路EIは、上記の電流制御設定信号Icrと上記の溶接電流検出信号Idとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。駆動回路DVは、この電流誤差増幅信号Eiを入力として、PWM制御を行い、上記の電源主回路PMのインバータ回路を駆動するための駆動信号Dvを出力する。   The welding current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs a welding current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the current control setting signal Icr and the welding current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei. The drive circuit DV receives the current error amplification signal Ei as input, performs PWM control, and outputs a drive signal Dv for driving the inverter circuit of the power supply main circuit PM.

溶接電流平均値設定回路IRは、予め定めた溶接電流平均値設定信号Irを出力する。送給速度設定回路FRは、この溶接電流平均値設定信号Irを入力として、予め内蔵されている溶接電流平均値と送給速度との関係式によって溶接電流平均値設定信号Irの値に対応した送給速度設定信号Frを算出して出力する。送給制御回路FCは、この送給速度設定信号Frを入力として、この値によって定ま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を上記のワイヤ送給モータWMに出力する。   The welding current average value setting circuit IR outputs a predetermined welding current average value setting signal Ir. The feeding speed setting circuit FR receives the welding current average value setting signal Ir as an input, and corresponds to the value of the welding current average value setting signal Ir by the relational expression between the welding current average value and the feeding speed incorporated in advance. A feed speed setting signal Fr is calculated and output. The feed control circuit FC receives this feed speed setting signal Fr and outputs a feed control signal Fc for feeding the welding wire 1 at a feed speed determined by this value to the wire feed motor WM. To do.

上述した実施の形態1は、パルス周期を早期領域、適正期領域及び後期領域に予め分割し、単位時間当たりに検出された短絡発生時期を早期領域、適正期領域又は後期領域に分類して計数し、この計数の値が最も大きな領域に対応した指標に基づいて溶接電流の波形におけるパルスパラメータを変化させて自動調整するものである。従来技術では、パルス周期ごとに、短絡発生時期に基づいてパルスパラメータを自動調整していた。これに対して、本実施の形態によれば、パルス周期を複数含む単位時間ごとに、短絡発生時期を統計的に処理した累積値に基づいてパルスパラメータを自動調整している。このために、本実施の形態では、溶滴移行タイミングがばらつきを有していても、パルスパラメータの自動調整を安定して行うことができる。   In the first embodiment described above, the pulse period is divided into an early region, an appropriate region, and a late region in advance, and the short-circuit occurrence timing detected per unit time is classified into the early region, the appropriate region, or the late region and counted. Then, the pulse parameter in the welding current waveform is changed and automatically adjusted based on the index corresponding to the region having the largest count value. In the prior art, the pulse parameters are automatically adjusted for each pulse period based on the short circuit occurrence timing. On the other hand, according to the present embodiment, the pulse parameter is automatically adjusted based on the cumulative value obtained by statistically processing the short-circuit occurrence timing for each unit time including a plurality of pulse periods. For this reason, in this embodiment, even if the droplet transfer timing varies, automatic adjustment of pulse parameters can be performed stably.

「実施の形態2」
図3は、本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を説明するための電流・電圧波形図である。同図(A)は溶接電流Iwの波形を示し、同図(B)は溶接電圧Vwの波形を示す。同図は上述した図1と同一の波形であるので、同じ説明は繰り返さない。以下、同図を参照して、ピーク期間Tpの自動調整制御について説明する。
Embodiment 2”
FIG. 3 is a current / voltage waveform diagram for explaining an output control method of pulse arc welding according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4A shows the waveform of the welding current Iw, and FIG. 4B shows the waveform of the welding voltage Vw. Since this figure has the same waveform as FIG. 1 described above, the same description will not be repeated. Hereinafter, the automatic adjustment control of the peak period Tp will be described with reference to FIG.

ステップ10:短絡の発生を判別する。短絡の発生は、同図(B)に示すように、溶接電圧Vwが0V程度に低くなることによって判別する。(図1のステップ1と同一動作) Step 10: Determine the occurrence of a short circuit. The occurrence of a short circuit is determined by the welding voltage Vw being lowered to about 0V as shown in FIG. (Same operation as step 1 in FIG. 1)

ステップ20:判別された短絡の発生時期を、ピーク期間の終了時点(時刻t2)を基準時点としてそれ以前を負の値としそれ以後を正の値として時間Td(時刻t2〜t21の時間)で検出する。そして、予め定めた単位時間ごとに、検出された各時間Tdの平均値を算出して指標Sdとして出力する。この指標Sdは、短絡発生時期の分布を表している。 Step 20: Determine the occurrence time of the short circuit as a time Td (time from t2 to t21) with the end time of the peak period (time t2) as a reference time and a negative value before that as a reference time. To detect. Then, for each predetermined unit time, an average value of the detected times Td is calculated and output as an index Sd. The index Sd represents the distribution of short circuit occurrence times.

ステップ30:上記の単位時間ごとに、指標Sdの値に応じてピーク期間Tpを予め定めた修正量Δdだけ増減させる。この修正量Δdについては、図1と同様である。増減は、以下のようにして行う。Tp(m)は現時点におけるピーク期間の設定値であり、Tp(m+1)は増減後のピーク期間の設定値である。mは1以上の整数である。Ttは、図1と同様に所定期間である。
Sd<0のときTp(m+1)=Tp(m)−Δd
0≦Sd<TtのときTp(m+1)=Tp(n)
Tt≦SdのときTp(m+1)=Tp(m)+Δd
Step 30: For each unit time, the peak period Tp is increased or decreased by a predetermined correction amount Δd according to the value of the index Sd. This correction amount Δd is the same as in FIG. The increase / decrease is performed as follows. Tp (m) is a set value of the peak period at the present time, and Tp (m + 1) is a set value of the peak period after increase / decrease. m is an integer of 1 or more. Tt is a predetermined period as in FIG.
When Sd <0, Tp (m + 1) = Tp (m) −Δd
When 0 ≦ Sd <Tt, Tp (m + 1) = Tp (n)
When Tt ≦ Sd, Tp (m + 1) = Tp (m) + Δd

指標Sd<0のときは、単位時間当たりに発生した短絡の発生時期の平均値が図1で定義した早期領域に存在しているときであり、この場合はピーク期間Tpの現在の設定値が最適値よりも長いときである。このために、ピーク期間Tpの現在の設定値を修正量Δdだけ短くしている。   When the index Sd <0, the average value of the occurrence time of the short circuit generated per unit time exists in the early region defined in FIG. 1, and in this case, the current set value of the peak period Tp is This is when it is longer than the optimum value. For this reason, the current set value of the peak period Tp is shortened by the correction amount Δd.

指標Sdが0≦Sd<Ttのときは、単位時間当たりに発生した短絡の発生時期の平均値が図1で定義した適正期領域に存在しているときであり、この場合はピーク期間Tpの現在の設定値が最適値であるときである。このために、ピーク期間Tpの現在の設定値をそのまま維持する。   When the index Sd is 0 ≦ Sd <Tt, the average value of the occurrence time of the short circuit occurring per unit time is present in the appropriate period region defined in FIG. 1, and in this case, the peak period Tp This is when the current set value is the optimum value. For this reason, the current set value of the peak period Tp is maintained as it is.

指標Sd≧Ttのときは、単位時間当たりに発生した短絡の発生時期の平均値が図1で定義した後期領域に存在しているときであり、この場合はピーク期間Tpの現在の設定値が最適値よりも短いときである。このために、ピーク期間Tpの現在の設定値を修正量Δdだけ長くしている。   When the index Sd ≧ Tt, the average value of the occurrence time of the short circuit occurring per unit time is present in the latter period defined in FIG. 1, and in this case, the current set value of the peak period Tp is This is when it is shorter than the optimum value. For this reason, the current set value of the peak period Tp is lengthened by the correction amount Δd.

上記のステップ10〜30によってピーク期間Tpの自動調整制御が行われる。上記において、ピーク電流Ipの自動調整制御を同時に行っても良い。この場合には、上記の指標Sdの値に応じてピーク電流Ipを自動調整すれば良い。パルス幅変調制御の場合には、上記の指標Sdの値に応じてパルス周期Tf及び/又はピーク電流Ipを自動調整すれば良い。同様に、ピーク電流変調制御の場合には、上記の指標Sdの値に応じてピーク期間Tp及び/又はパルス周期Tfを自動調整すれば良い。   The automatic adjustment control of the peak period Tp is performed by steps 10 to 30 described above. In the above, automatic adjustment control of the peak current Ip may be performed simultaneously. In this case, the peak current Ip may be automatically adjusted according to the value of the index Sd. In the case of pulse width modulation control, the pulse period Tf and / or peak current Ip may be automatically adjusted according to the value of the index Sd. Similarly, in the case of peak current modulation control, the peak period Tp and / or the pulse period Tf may be automatically adjusted according to the value of the index Sd.

図4は、図3で上述した本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は上述した図2と対応しており、同一ブロックには同一符号を付してそれらの説明は繰り返さない。同図は、図2の指標生成回路SDを第2指標生成回路SD2に置換し、図2のピーク期間修正設定回路TPSを第2ピーク期間修正設定回路TPS2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. 4 is a block diagram of a welding power source for carrying out the pulse arc welding output control method according to the second embodiment of the present invention described above with reference to FIG. This figure corresponds to FIG. 2 described above, and the same reference numerals are given to the same blocks, and the description thereof will not be repeated. This figure is obtained by replacing the index generation circuit SD of FIG. 2 with a second index generation circuit SD2, and replacing the peak period correction setting circuit TPS of FIG. 2 with a second peak period correction setting circuit TPS2. Hereinafter, these blocks will be described with reference to FIG.

第2指標生成回路SD2は、パルス周期信号Tf、ピーク期間修正設定信号Tps及び短絡判別信号Saを入力として、以下に示す処理を行い、指標信号Sdを出力する。
1)判別された短絡の発生時期を検出する。短絡発生時期の検出は、以下のようにして行う。上記のパルス周期信号TfがHighレベルに変化した時点(図3の時刻t1)から上記の短絡判別信号SaがHighレベルに変化した時点(図3の時刻t21)までの時間Taを計測する。そして、短絡発生時期を示す時間Td=Ta−Tpsを算出する。(上述したステップ20の動作
2)予め定めた単位時間ごとに、検出された短絡発生時期の各時間Tdの平均値を算出して指標信号Sdとして出力する。(上述したステップ20の動作)
The second index generation circuit SD2 receives the pulse period signal Tf, the peak period correction setting signal Tps, and the short circuit determination signal Sa, performs the following processing, and outputs the index signal Sd.
1) The occurrence time of the determined short circuit is detected. The detection of the short circuit occurrence time is performed as follows. A time Ta from the time point when the pulse period signal Tf changes to the high level (time t1 in FIG. 3) to the time point when the short circuit determination signal Sa changes to the high level (time t21 in FIG. 3) is measured. Then, a time Td = Ta−Tps indicating a short circuit occurrence time is calculated. (Operation 2 of Step 20 described above) For each predetermined unit time, an average value of each time Td of the detected short-circuit occurrence timing is calculated and output as an index signal Sd. (Operation of Step 20 described above)

第2ピーク期間修正設定回路TPS2は、ピーク期間設定信号Tpr及び上記の指標信号Sdを入力として、ピーク期間設定信号Tprの値を初期値として、上記の単位時間ごとに、指標信号Sd<0のときは現時点の設定値から予め定めた修正量ΔDを減算し、0≦Sd<Ttのときは0を加算し、Tt≦SdのときはΔdを加算して、ピーク期間修正設定信号Tpsを出力する。Ttは予め定めた所定期間である。すなわち、Tps=Tpr+Σ(単位時間ごとの修正量)である。この回路は、上述したステップ30の動作を行っている。   The second peak period correction setting circuit TPS2 receives the peak period setting signal Tpr and the index signal Sd as input, sets the value of the peak period setting signal Tpr as an initial value, and sets the index signal Sd <0 for each unit time. At this time, a predetermined correction amount ΔD is subtracted from the current set value. When 0 ≦ Sd <Tt, 0 is added. When Tt ≦ Sd, Δd is added to output the peak period correction setting signal Tps. To do. Tt is a predetermined period. That is, Tps = Tpr + Σ (correction amount per unit time). This circuit performs the operation of step 30 described above.

上述した実施の形態2は、短絡発生時期をピーク期間の終了時点を基準時点としてそれ以前を負の値としそれ以後を正の値として時間で検出し、単位時間当たりのこれらの時間の平均値である指標に基づいて溶接電流の波形におけるパルスパラメータを変化させて自動調整するものである。従来技術では、パルス周期ごとに、短絡発生時期に基づいてパルスパラメータを自動調整していた。これに対して、本実施の形態によれば、パルス周期を複数含む単位時間ごとに、短絡発生時期を統計的に処理した時間の平均値に基づいてパルスパラメータを自動調整している。このために、本実施の形態では、溶滴移行タイミングがばらつきを有していても、パルスパラメータの自動調整を安定して行うことができる。   In the second embodiment described above, the short-circuit occurrence time is detected as time with the end time of the peak period as a reference time and before that as a negative value, and after that as a positive value, and the average value of these times per unit time Based on the index, the pulse parameter in the welding current waveform is changed and automatically adjusted. In the prior art, the pulse parameters are automatically adjusted for each pulse period based on the short circuit occurrence timing. On the other hand, according to the present embodiment, the pulse parameter is automatically adjusted based on the average value of the time when the short-circuit occurrence time is statistically processed for each unit time including a plurality of pulse periods. For this reason, in this embodiment, even if the droplet transfer timing varies, automatic adjustment of pulse parameters can be performed stably.

1 溶接ワイヤ
1a ワイヤリール
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
Dv 駆動信号
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
FR 送給速度設定回路
Fr 送給速度設定信号
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定信号
Icr 電流制御設定信号
ID 溶接電流検出回路
Id 溶接電流検出信号
Ip ピーク電流
IPR ピーク電流設定回路
Ipr ピーク電流設定信号
IR 溶接電流平均値設定回路
Ir 溶接電流平均値設定信号
Iw 溶接電流
PM 電源主回路
SA 短絡判別回路
Sa 短絡判別信号
SD 指標生成回路
Sd 指標(信号)
SD2 第2指標生成回路
SW 切換回路
Ta パルス周期の開始時点からの時間
Tb ベース期間
Td ピーク期間の終了時点からの時間
Tf パルス周期(信号)
TM タイマ回路
Tm タイマ信号
Tp ピーク期間
TPR ピーク期間設定回路
Tpr ピーク期間設定信号
TPS ピーク期間修正設定回路
Tps ピーク期間修正設定信号
TPS2 第2ピーク期間修正設定回路
Tt 所定期間
VAV 溶接電圧平均値算出回路
Vav 溶接電圧平均値(信号)
Vb ベース電圧
VD 溶接電圧検出回路
Vd 溶接電圧検出信号
VF 電圧・周波数変換回路
Vp ピーク電圧
VR 溶接電圧設定回路
Vr 溶接電圧設定信号
Vw 溶接電圧
WM ワイヤ送給モータ
Δd 修正量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding wire 1a Wire reel 2 Base material 3 Arc 4 Welding torch 5 Feed roll Dv Drive signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EV Voltage error amplification circuit EV Voltage error amplification signal FC Feed control circuit Fc Feed control Signal FR Feeding speed setting circuit Fr Feeding speed setting signal Ib Base current IBR Base current setting circuit Ibr Base current setting signal Icr Current control setting signal ID Welding current detection circuit Id Welding current detection signal Ip Peak current IPR Peak current setting circuit Ipr Peak current setting signal IR Welding current average value setting circuit Ir Welding current average value setting signal Iw Welding current PM Power supply main circuit SA Short circuit determining circuit Sa Short circuit determining signal SD Index generating circuit Sd Index (signal)
SD2 Second index generation circuit SW switching circuit Ta Time from start time of pulse period Tb Base period Td Time from end time of peak period Tf Pulse period (signal)
TM timer circuit Tm timer signal Tp peak period TPR peak period setting circuit Tpr peak period setting signal TPS peak period correction setting circuit Tps peak period correction setting signal TPS2 second peak period correction setting circuit Tt predetermined period VAV welding voltage average value calculation circuit Vav Average welding voltage (signal)
Vb Base voltage VD Welding voltage detection circuit Vd Welding voltage detection signal VF Voltage / frequency conversion circuit Vp Peak voltage VR Welding voltage setting circuit Vr Welding voltage setting signal Vw Welding voltage WM Wire feed motor Δd Correction amount

Claims (3)

溶接ワイヤを送給し、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流の通電を1パルス周期として繰り返して溶接するパルスアーク溶接の出力制御方法において、
前記パルス周期ごとに前記溶接ワイヤと母材との短絡の発生時期を検出し、単位時間当たりの前記短絡発生時期の分布を表す指標を算出し、この指標に基づいて前記溶接電流の波形におけるパルスパラメータを変化させる、
ことを特徴とするパルスアーク溶接の出力制御方法。
In an output control method of pulse arc welding in which a welding wire is fed and welding is performed by repeatedly energizing a peak current during a peak period and a base current during a base period as one pulse period
The occurrence time of the short circuit between the welding wire and the base material is detected for each pulse period, and an index representing the distribution of the short circuit occurrence time per unit time is calculated. Based on this index, the pulse in the waveform of the welding current is calculated. Changing the parameters,
An output control method of pulse arc welding characterized by the above.
前記パルス周期を早期領域、適正期領域及び後期領域に予め分割し、前記単位時間当たりに検出された前記短絡発生時期を前記早期領域、前記適正期領域又は前記後期領域に分類して計数し、前記指標は前記計数の値が最も大きな領域である、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接の出力制御方法。
The pulse period is divided into an early region, a proper region and a late region in advance, and the short-circuit occurrence timing detected per unit time is classified into the early region, the proper region or the late region, and counted. The indicator is a region where the count value is the largest,
The output control method of pulse arc welding according to claim 1.
前記短絡発生時期を前記ピーク期間の終了時点を基準時点としてそれ以前を負の値としそれ以後を正の値として時間で検出し、前記指標は前記単位時間当たりの前記短絡発生時期を示す前記時間の平均値である、
ことを特徴とする請求項1記載のパルスアーク溶接の出力制御方法。
The short-circuit occurrence time is detected as time with the end time of the peak period as a reference time and a negative value before and a positive value after that, and the index indicates the time indicating the short-circuit occurrence time per unit time. Is the average value of
The output control method of pulse arc welding according to claim 1.
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