JP2003088958A - Output control method for ac pulsed arc welding - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a conventional problem in which burn through, weld bead defects, etc., are liable to occur, as a result of gradual increase in the welding current average value through change in fusion characteristics, which are caused by oxidation advanced on a wire surface with the lapse of time after the sealed package of the welding wire is opened, in the AC pulsed arc welding of aluminum alloys, for example. SOLUTION: In this output control method for AC pulsed arc welding, the welding current average value Ida during the welding is detected and, a ratio of electrode minus current, which is a ratio of an electrode minus current taken in the welding current average value, is varied by the increase/decrease of the electrode minus current Ins, in the manner that the average value Ida becomes nearly equal to a predetermined current set value Is.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、消耗電極交流パル
スアーク溶接において、溶接ワイヤを密封包装から開封
した後の時間経過に伴うワイヤ表面の酸化状態の促進に
起因する溶接品質の悪化を防止することができる交流パ
ルスアーク溶接の出力制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention, in consumable electrode AC pulse arc welding, prevents deterioration of welding quality due to promotion of oxidation state of the wire surface with the lapse of time after opening the welding wire from the hermetically sealed package. The present invention relates to an output control method of AC pulse arc welding that can perform the above.

【０００２】[0002]

【従来の技術】消耗電極交流パルスアーク溶接法は、溶
接ワイヤが陽極となり被溶接物が陰極となる電極プラス
極性（ＥＰ）と、逆に溶接ワイヤが陰極となり被溶接物
が陽極となる電極マイナス極性（ＥＮ）とを交互に切り
換えて溶接電流を通電する溶接方法である。この交流パ
ルスアーク溶接法は、電極プラス極性の継続時間と電極
マイナス極性の継続時間とを所望値に調整することによ
って、単位電流当りの溶接ワイヤの溶融速度（一般的
に、溶融係数と呼ばれる）及び被溶接物への入熱を調整
することができる。一般的に、交流パルスアーク溶接法
は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合
金等の軽金属の薄板溶接に使用されることが多い。これ
は、溶融係数及び被溶接物への入熱を所望値に調整する
ことができるという交流パルスアーク溶接法の特徴を活
かすことができるからである。以下、従来技術の交流パ
ルスアーク溶接の出力制御方法について、図面を参照し
て説明する。2. Description of the Related Art In the consumable electrode AC pulse arc welding method, the electrode is positive polarity (EP) in which the welding wire serves as the anode and the work piece becomes the cathode, and vice versa. This is a welding method in which the polarity (EN) is alternately switched and a welding current is passed. In this AC pulse arc welding method, by adjusting the duration of the electrode positive polarity and the duration of the electrode negative polarity to desired values, the melting rate of the welding wire per unit current (generally called the melting coefficient) Also, the heat input to the object to be welded can be adjusted. Generally, the AC pulse arc welding method is often used for welding thin plates of light metals such as aluminum, aluminum alloys, and magnesium alloys. This is because the characteristic of the AC pulse arc welding method that the melting coefficient and the heat input to the workpiece can be adjusted to desired values can be utilized. Hereinafter, a conventional output control method for AC pulse arc welding will be described with reference to the drawings.

【０００３】図１は、交流パルスアーク溶接の出力波形
図であり、同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示
し、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗの時間変化を示す。以
下、同図を参照して説明する。FIG. 1 is an output waveform diagram of AC pulse arc welding. FIG. 1A shows the welding current Iw with time, and FIG. 1B shows the welding voltage Vw with time. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【０００４】 時刻ｔ１〜ｔ２の期間（ピーク期間Ｔ
ｐ） 予め定めたピーク期間Ｔｐ中は電極プラス極性ＥＰで、
同図（Ａ）に示すように、予め定めたピーク電流Ｉｐを
通電し、同図（Ｂ）に示すように、アーク長に比例した
ピーク電圧Ｖｐが印加する。上記のピーク期間Ｔｐ及び
ピーク電流Ｉｐの値は、１パルス１溶滴移行になるよう
に、溶接ワイヤの材質、直径等に応じて適正値に設定さ
れる。A period from time t1 to t2 (peak period T
p) Electrode plus polarity EP during a predetermined peak period Tp,
A predetermined peak current Ip is applied as shown in FIG. 7A, and a peak voltage Vp proportional to the arc length is applied as shown in FIG. The values of the peak period Tp and the peak current Ip are set to appropriate values according to the material, diameter, etc. of the welding wire so that one pulse and one droplet transfer.

【０００５】 時刻ｔ２〜ｔ３の期間（電極マイナス
期間Ｔｎ） 電極マイナス期間Ｔｎ中は電極マイナス極性ＥＮで、同
図（Ａ）に示すように、予め定めた電極マイナス電流Ｉ
ｎを通電し、同図（Ｂ）に示すように、アーク長に比例
した電極マイナス電圧Ｖｎが印加する。上記の電極マイ
ナス電流Ｉｎの値は、この期間中に溶滴移行させないた
めに囲内で、溶接ワイヤの材質、直径等に応じて適正値
に設定される。他方、上記の電極マイナス期間Ｔｎは、
後述する電極マイナス電流比率Ｒenを所望値に設定する
ために、任意の値に調整される。Period from time t2 to t3 (electrode negative period Tn) During the electrode negative period Tn, the electrode has a negative polarity EN, and as shown in FIG.
n is energized, and an electrode minus voltage Vn proportional to the arc length is applied as shown in FIG. The value of the above-mentioned electrode minus current In is set to an appropriate value according to the material, diameter, etc. of the welding wire within the enclosure so as not to transfer droplets during this period. On the other hand, the electrode minus period Tn is
In order to set the electrode negative current ratio Ren described below to a desired value, it is adjusted to an arbitrary value.

【０００６】 時刻ｔ３〜ｔ４の期間（ベース期間Ｔ
ｂ） 後述するアーク長制御によって自動設定されるベース期
間Ｔｂ中は、電極プラス極性ＥＰで、同図（Ａ）に示す
ように、予め定めたベース電流Ｉｂを通電し、同図
（Ｂ）に示すように、アーク長に比例したベース電圧Ｖ
ｂが印加する。上記のベース電流Ｉｂの値は、この期間
中に溶滴移行させないために臨界電流値以下の範囲内
で、溶接ワイヤの材質、直径等に応じて適正値に設定さ
れる。他方、上記のベース期間Ｔｎの値は、溶接中のア
ーク長を適正値に維持するように、フィードバック制御
によって定まる。すなわち、同図（Ｂ）に示す溶接電圧
Ｖｗの絶対値の平均値である溶接電圧平均値Ｖavとアー
ク長は略比例関係にあるので、この溶接電圧平均値Ｖav
が、適正アーク長に対応する電圧設定値Ｖｓと略等しく
なるように、上記のベース期間Ｔｂの継続時間を制御す
る。A period from time t3 to t4 (base period T
b) During the base period Tb which is automatically set by the arc length control described later, a predetermined base current Ib is supplied with the electrode plus polarity EP as shown in FIG. As shown, the base voltage V proportional to the arc length
b is applied. The value of the base current Ib is set to an appropriate value in accordance with the material, diameter, etc. of the welding wire within the range of the critical current value or less so as not to transfer droplets during this period. On the other hand, the value of the base period Tn is determined by feedback control so that the arc length during welding is maintained at an appropriate value. That is, since the welding voltage average value Vav, which is the average of the absolute values of the welding voltage Vw shown in FIG. 7B, and the arc length are in a substantially proportional relationship, this welding voltage average value Vav
, The duration of the above-mentioned base period Tb is controlled so as to be substantially equal to the voltage setting value Vs corresponding to the proper arc length.

【０００７】上記項〜項の時刻ｔ１〜ｔ４の期間を
パルス周期Ｔｆとして繰り返して溶接が行われる。とこ
ろで、同図（Ａ）に示す溶接電流平均値Ｉavは、上述し
たピーク電流Ｉｐ、電極マイナス電流Ｉｎ及びベース電
流Ｉｂから成る溶接電流Ｉｗの絶対値の平均値であり、
下式で表わされる。 Ｉav＝（Ｉｐ・Ｔｐ＋｜Ｉｎ｜・Ｔｎ＋Ｉｂ・Ｔｂ）／
Ｔｆ また、これ以降の説明において使用する電極マイナス電
流比率Ｒen［％］は、溶接電流平均値Ｉavに占める電極
マイナス電流Ｉｎの比率であって、下式で定義される。 Ｒen＝（｜Ｉｎ｜・Ｔｎ／（Ｉｐ・Ｔｐ＋｜Ｉｎ｜・Ｔ
ｎ＋Ｉｂ・Ｔｂ））・１００ 上式において、ピーク電流Ｉｐ、ピーク期間Ｔｐ、電極
マイナス電流Ｉｎ、電極マイナス期間Ｔｎ又はベース電
流Ｉｂは、フィードバック制御によって自動設定される
のではなく予め設定されるので、これらのパラメータの
内の１つ又は複数のパラメータを変化させることによっ
て、上記の電極マイナス電流比率Ｒenを所定値に設定す
ることができる。Welding is repeated by repeating the period from time t1 to t4 in the above items to the pulse period Tf. By the way, the welding current average value Iav shown in FIG. 7A is an average value of the absolute values of the welding current Iw composed of the above-mentioned peak current Ip, the electrode minus current In, and the base current Ib.
It is expressed by the following formula. Iav = (Ip · Tp + | In | · Tn + Ib · Tb) /
Tf In addition, the electrode negative current ratio Ren [%] used in the following description is the ratio of the electrode negative current In to the welding current average value Iav, and is defined by the following equation. Ren = (| In | .Tn / (Ip.Tp + | In | .T
n + Ib · Tb)) · 100 In the above equation, the peak current Ip, the peak period Tp, the electrode minus current In, the electrode minus period Tn, or the base current Ib is not automatically set by the feedback control but is preset. By changing one or more of these parameters, the electrode minus current ratio Ren can be set to a predetermined value.

【０００８】図２は、交流パルスアーク溶接のアーク発
生部模式図であり、同図（Ａ）は電極プラス極性ＥＰ時
のアーク発生状態を示し、同図（Ｂ）は電極マイナス極
性ＥＮ時のアーク発生状態を示す。同図は、溶接ワイヤ
及び被溶接物が軽金属のときである。以下、同図を参照
して、極性によって溶融係数及び被溶接物への入熱が変
化することについて説明する。2A and 2B are schematic diagrams of an arc generating portion of AC pulse arc welding. FIG. 2A shows an arc generating state when the electrode has a positive polarity EP, and FIG. 2B shows when the electrode has a negative polarity EN. Indicates the state of arc generation. The figure shows the case where the welding wire and the object to be welded are light metals. Hereinafter, it will be described with reference to the same drawing that the melting coefficient and the heat input to the object to be welded change depending on the polarity.

【０００９】同図（Ａ）において、溶接ワイヤ１は送給
速度Ｗf1［cm/min］で送給されて、溶滴１ａと被溶接物
２との間にアーク３が発生している。同図（Ａ）は電極
プラス極性ＥＰ時であるので、溶滴１ａの先端部に陽極
点Ｐ１が集中して形成され、被溶接物表面上の酸化皮膜
のある部分に陰極点Ｎ１が形成される。このために、溶
接ワイヤ１を溶融する熱源は溶滴先端部の陽極点Ｐ１に
集中し、送給速度Ｗf1と略等しい溶融速度を生じる溶接
電流平均値Ｉav1［Ａ］が通電する。In FIG. 1A, the welding wire 1 is fed at a feeding speed Wf1 [cm / min], and an arc 3 is generated between the droplet 1a and the object to be welded 2. In the figure (A), when the electrode plus polarity is EP, the anode point P1 is concentratedly formed at the tip of the droplet 1a, and the cathode point N1 is formed at the portion where the oxide film is present on the surface of the workpiece. It Therefore, the heat source for melting the welding wire 1 is concentrated at the anode point P1 at the tip of the droplet, and the welding current average value Iav1 [A] that produces a melting rate substantially equal to the feed rate Wf1 is energized.

【００１０】他方、同図（Ｂ）において、溶接ワイヤ１
は上記と同じ送給速度Ｗf1［cm/min］で送給され、溶滴
１ａと被溶接物２との間にアーク３が発生している。同
図（Ｂ）は電極マイナス極性ＥＮ時であるので、溶接ワ
イヤ１の表面に酸化皮膜が存在する部分を求めて陰極点
Ｎ２が高速に移動して形成され、溶接ワイヤ直下の被溶
接物表面上に陽極点Ｐ２が形成される。このために、溶
接ワイヤ１を溶融する熱源は、溶滴１ａから溶接ワイヤ
１の非溶融部にかけて形成される陰極点Ｎ２に分散され
るので、溶融効率（溶融係数）が電極プラス極性ＥＰ時
よりも高くなり、その結果、送給速度Ｗf1と略等しい溶
融速度を生じるための溶接電流平均値は上記のＩav1
［Ａ］よりも小さな値のＩav2［Ａ］となる。したがっ
て、電極プラス極性ＥＰ時の溶融係数Ｋm1［cm/min・A］
＝Ｗf1／Ｉav1となり、電極マイナス極性ＥＮ時の溶融
係数Ｋm2＝Ｗf1／Ｉav2となる。上述したように、Ｉav1
＞Ｉav2であるので、Ｋm1＜Ｋm2となり、電極プラス極
性ＥＰ時よりも電極マイナス極性ＥＮ時の方が、溶融係
数は大きくなる。On the other hand, in FIG. 1B, the welding wire 1
Is fed at the same feed rate Wf1 [cm / min] as described above, and an arc 3 is generated between the droplet 1a and the workpiece 2. In the same figure (B), when the electrode has a negative polarity EN, the cathode point N2 is formed by moving at high speed to find the portion where the oxide film is present on the surface of the welding wire 1, and the surface of the workpiece to be welded immediately below the welding wire is formed. An anode point P2 is formed on the top. For this reason, the heat source for melting the welding wire 1 is dispersed at the cathode point N2 formed from the droplet 1a to the non-melting portion of the welding wire 1, so that the melting efficiency (melting coefficient) is higher than that at the electrode plus polarity EP. As a result, the welding current average value for producing a melting rate substantially equal to the feed rate Wf1 is Iav1 above.
The value is Iav2 [A] which is smaller than [A]. Therefore, melting coefficient Km1 [cm / min · A] when electrode plus polarity EP
= Wf1 / Iav1, and the melting coefficient Km2 = Wf1 / Iav2 when the electrode has a negative polarity EN. As mentioned above, Iav1
Since> Iav2, Km1 <Km2, and the melting coefficient becomes larger when the electrode minus polarity is EN than when the electrode plus polarity EP.

【００１１】交流パルスアーク溶接法では、前述したよ
うに、電極マイナス電流比率を調整することによって、
上述した同図（Ａ）のときの最小値となる溶融係数と、
同図（Ｂ）のときの最大値となる溶融係数との間の範囲
内で、任意の溶融係数に設定することができる。In the AC pulse arc welding method, as described above, by adjusting the electrode negative current ratio,
The minimum melting coefficient in the case of FIG.
An arbitrary melting coefficient can be set within the range between the maximum melting coefficient in the case of FIG.

【００１２】図３は、上述した電極マイナス電流比率Ｒ
enを変化させたときの溶融係数Ｋｍの変化を例示する溶
融特性図である。同図において、横軸は溶接電流平均値
Ｉavを示し、縦軸は送給速度Ｗｆを示し、特性Ｌ０〜Ｌ
４はそれぞれ電極マイナス電流比率Ｒenが０［％］、１
０［％］、２０［％］、３０［％］、４０［％］のとき
の溶融特性を示す。したがって、各特性の傾きが溶融係
数Ｋｍを表わしている。同図は、溶接ワイヤにアルミニ
ウム合金Ａ５３５６、直径１．２［mm］を使用して交流
パルスアーク溶接を行った場合である。以下、同図を参
照して説明する。FIG. 3 shows the above-mentioned electrode minus current ratio R.
It is a melting characteristic view which illustrates the change of the melting coefficient Km when en is changed. In the figure, the horizontal axis represents the welding current average value Iav, the vertical axis represents the feed speed Wf, and the characteristics L0 to L
4, the electrode negative current ratio Ren is 0 [%], 1 respectively
The melting characteristics at 0 [%], 20 [%], 30 [%], and 40 [%] are shown. Therefore, the slope of each characteristic represents the melting coefficient Km. This figure shows the case where AC pulse arc welding was performed using aluminum alloy A5356 and a diameter of 1.2 [mm] as the welding wire. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【００１３】図２の説明の項で前述したように、電極マ
イナス電流比率Ｒenが大きくなると、溶融係数Ｋｍが大
きくなる。すなわち、特性Ｌ０〜Ｌ４のそれぞれの溶融
係数をＫm0〜Ｋm4とすると、Ｋm0＜Ｋm1＜Ｋm2＜Ｋm3＜
Ｋm4となり、順次特性の傾きが大きくなる。特性Ｌ０に
示す電極マイナス電流比率Ｒen＝０［％］のときとは、
電極プラス極性のみの通常の直流パルスアーク溶接法の
ときを意味する。As described above in the description of FIG. 2, the melting coefficient Km increases as the electrode minus current ratio Ren increases. That is, assuming that the melting coefficients of the characteristics L0 to L4 are Km0 to Km4, Km0 <Km1 <Km2 <Km3 <
It becomes Km4, and the inclination of the characteristic becomes larger in sequence. When the electrode negative current ratio Ren = 0 [%] shown in the characteristic L0,
This means the case of the normal DC pulse arc welding method with only electrode plus polarity.

【００１４】ところで、溶接施工にあたっては、被溶接
物の材質、板厚、継手形状、ギャップ等（以下、溶接継
手形状という）が定まると、それに適した溶接法、溶接
ワイヤの材質及び直径等が選定される。それに続いて、
上記の溶接継手形状に対して良好な溶接ビードを形成す
るための被溶接物への入熱及び溶接ワイヤの溶着量が決
定される。この被溶接物への入熱は溶接電流平均値に略
比例するので、被溶接物への入熱は溶接電流平均値によ
って所望値に設定することができる。他方、上記の溶着
量は溶接速度が定まれば送給速度と略比例するので、溶
着量は送給速度によって所望値に設定することができ
る。したがって、溶接継手形状に対して良好な溶接ビー
ドを形成するためには、溶接電流平均値及び送給速度を
適正値に設定する必要がある。In the welding process, when the material, plate thickness, joint shape, gap, etc. (hereinafter referred to as the weld joint shape) of the object to be welded are determined, the welding method suitable for it, the material and diameter of the welding wire, etc. are determined. Selected. Following that,
The heat input to the object to be welded and the amount of welding wire welded to form a good weld bead for the above welded joint shape are determined. Since the heat input to the object to be welded is substantially proportional to the welding current average value, the heat input to the object to be welded can be set to a desired value by the welding current average value. On the other hand, if the welding speed is fixed, the above-mentioned welding amount is substantially proportional to the feeding speed, so that the welding amount can be set to a desired value depending on the feeding speed. Therefore, in order to form a good weld bead for the welded joint shape, it is necessary to set the welding current average value and the feed rate to appropriate values.

【００１５】同図において、特定の溶接継手形状に対し
て、溶接電流平均値の適正値がＩ１［Ａ］であり、送給
速度の適正値がＷf1［cm/min］である場合には、それら
の交点イが溶融特性上に位置する特性Ｌ２になるよう
に、電極マイナス電流比率ＲenはＲen１［％］（＝２０
［％］）に設定される。すなわち、溶接継手形状に応じ
て溶接電流平均値及び送給速度の適正値が決まり、溶接
電流平均値及び送給速度に応じて電極マイナス電流比率
の適正値が決まる。In the figure, when the proper value of the welding current average value is I1 [A] and the proper value of the feeding speed is Wf1 [cm / min] for a specific welded joint shape, The electrode minus current ratio Ren is Ren1 [%] (= 20 so that the intersection point a becomes the characteristic L2 located on the melting characteristic.
[%]). That is, the proper value of the welding current average value and the feed rate is determined according to the weld joint shape, and the appropriate value of the electrode minus current ratio is determined according to the weld current average value and the feed rate.

【００１６】図４は、従来技術の交流パルスアーク溶接
電源装置のブロック図である。以下、同図を参照して、
各回路ブロックについて説明する。出力制御回路ＩＮＶ
は、商用交流電源（３相２００［Ｖ］等）を入力とし
て、後述する電流誤差増幅信号Ｅｉに制御信号としてイ
ンバータ制御によって高周波交流を出力する。高周波変
圧器ＩＮＴは、この高周波交流を溶接に適した電圧に降
圧する。２次側整流器Ｄ2a〜Ｄ2dは、降圧された高周波
交流を直流に整流する。電極プラストランジスタＰＴＲ
は、後述する電極プラス駆動信号Ｐdrが出力（Ｈｉｇｈ
レベル）されているときは導通状態になり、溶接電源装
置の出力を電極プラス極性に切り換える。電極マイナス
トランジスタＮＴＲは、後述する電極マイナス駆動信号
Ｎdrが出力（Ｈｉｇｈレベル）されているときは導通状
態になり、溶接電源装置の出力を電極マイナス極性に切
り換える。リアクトルＷＬは、上記の整流されたリップ
ルのある直流電流を平滑する。したがって、電極プラス
極性時の溶接電流Ｉｗは、ＩＮＴ→Ｄ2a又はＤ2b→ＰＴ
Ｒ→ＷＬ→溶接ワイヤ１→アーク３→被溶接物２→ＩＮ
Ｔの経路で通電し、電極マイナス極性時の溶接電流Ｉｗ
は、ＩＮＴ→被溶接物２→アーク３→溶接ワイヤ１→Ｗ
Ｌ→ＮＴＲ→Ｄ2c又はＤ2d→ＩＮＴの経路で通電する。
また、溶接ワイヤ１は、送給モータＭに結合された送給
装置の送給ロール５によって溶接トーチ４を通って送給
されて、被溶接物２との間にアーク３が発生する。FIG. 4 is a block diagram of a conventional AC pulse arc welding power supply device. Below, referring to the figure,
Each circuit block will be described. Output control circuit INV
Is supplied with a commercial AC power source (three-phase 200 [V] or the like) as an input, and outputs a high-frequency AC as a control signal to a current error amplification signal Ei described later by inverter control. The high frequency transformer INT steps down this high frequency alternating current to a voltage suitable for welding. The secondary side rectifiers D2a to D2d rectify the stepped down high frequency alternating current into direct current. Electrode plus transistor PTR
Outputs an electrode plus drive signal Pdr described later (High
When the level is set to "ON", it becomes conductive and the output of the welding power source device is switched to the electrode plus polarity. The electrode minus transistor NTR becomes conductive when an electrode minus drive signal Ndr described later is output (High level), and switches the output of the welding power source device to the electrode minus polarity. The reactor WL smoothes the rectified rippled direct current. Therefore, the welding current Iw when the polarity of the electrode is positive is INT → D2a or D2b → PT
R → WL → Welding wire 1 → Arc 3 → Workpiece 2 → IN
Welding current Iw when electricity is applied through the T path and the polarity of the electrode is negative
Is INT → Workpiece 2 → Arc 3 → Welding wire 1 → W
Energize on the route of L → NTR → D2c or D2d → INT.
Further, the welding wire 1 is fed through the welding torch 4 by the feeding roll 5 of the feeding device coupled to the feeding motor M, and the arc 3 is generated between the welding wire 1 and the workpiece 2.

【００１７】電流設定回路ＩＳは、所望値の電流設定信
号Ｉｓを出力する。送給制御回路ＦＣは、この電流設定
信号Ｉｓに対応した送給速度で溶接ワイヤを送給するた
めの送給制御信号Ｆｃを送給モータＭへ出力する。The current setting circuit IS outputs a current setting signal Is of a desired value. The feeding control circuit FC outputs a feeding control signal Fc for feeding the welding wire to the feeding motor M at a feeding speed corresponding to the current setting signal Is.

【００１８】電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗを検出
して絶対値に変換した電圧検出信号Ｖｄを出力する。電
圧平均化回路ＶＤＡは、この電圧検出信号Ｖｄを平均化
した電圧平均値信号Ｖdaを出力する。電圧設定回路ＶＳ
は、所望値の電圧設定信号Ｖｓを出力する。電圧誤差増
幅回路ＥＶは、上記の電圧平均値信号Ｖdaと上記の電圧
設定信号Ｖｓとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅ
ｖを出力する。Ｖ／Ｆ変換回路ＶＦは、この電圧誤差増
幅信号Ｅｖを入力として、その値に比例した周波数を有
するＶ／Ｆ変換信号Ｖｆを出力する。すなわち、このＶ
／Ｆ変換信号Ｖｆは、図１の説明の項で前述したよう
に、溶接電圧平均値Ｖavと予め定めた電圧設定信号Ｖｓ
とが略等しくなるように制御されるパルス周期Ｔｆごと
に短時間Ｈｉｇｈレベルとなる信号である。The voltage detection circuit VD detects the welding voltage Vw and outputs a voltage detection signal Vd converted into an absolute value. The voltage averaging circuit VDA outputs a voltage average value signal Vda obtained by averaging the voltage detection signal Vd. Voltage setting circuit VS
Outputs a voltage setting signal Vs having a desired value. The voltage error amplification circuit EV amplifies the error between the above voltage average value signal Vda and the above voltage setting signal Vs to obtain the voltage error amplification signal E.
Output v. The V / F conversion circuit VF receives the voltage error amplification signal Ev as an input and outputs a V / F conversion signal Vf having a frequency proportional to its value. That is, this V
The / F conversion signal Vf is the welding voltage average value Vav and the predetermined voltage setting signal Vs, as described above in the description of FIG.
Is a signal which becomes High level for a short time every pulse period Tf controlled so that and become substantially equal.

【００１９】ピーク期間タイマ回路ＴＴＰは、上記のＶ
／Ｆ変換信号Ｖｆが短時間Ｈｉｇｈレベルに変化したこ
とをトリガとして、予め定めたピーク期間Ｔｐの間Ｈｉ
ｇｈレベルとなるピーク期間信号Ｔtpを出力する。電極
マイナス期間設定回路ＴＮＳは、所望値の電極マイナス
期間設定信号Ｔnsを出力する。電極マイナス期間タイマ
回路ＴＴＮは、上記のピーク期間信号ＴtpがＨｉｇｈレ
ベルからＬｏｗレベルに変化したことをトリガとして、
上記の電極マイナス期間設定信号Ｔnsの値によって定ま
る時間の間Ｈｉｇｈレベルとなる電極マイナス期間信号
Ｔtnを出力する。極性切換駆動回路ＤＲは、この電極マ
イナス期間信号Ｔtnを入力として、Ｈｉｇｈレベルのと
きは電極マイナス駆動信号Ｎdrを出力（Ｈｉｇｈレベ
ル）し、Ｌｏｗレベルのときは電極プラス駆動信号Ｐdr
を出力（Ｈｉｇｈレベル）する。The peak period timer circuit TTP includes the above V
The / F conversion signal Vf changes to the High level for a short period of time as a trigger, and Hi is held for a predetermined peak period Tp.
It outputs the peak period signal Ttp which becomes the gh level. The electrode minus period setting circuit TNS outputs an electrode minus period setting signal Tns having a desired value. The electrode minus period timer circuit TTN uses the change of the peak period signal Ttp from the high level to the low level as a trigger.
The electrode minus period signal Ttn that is at the High level for the time determined by the value of the electrode minus period setting signal Tns is output. The polarity switching drive circuit DR receives the electrode minus period signal Ttn as an input and outputs an electrode minus drive signal Ndr (High level) when it is at High level, and outputs an electrode plus drive signal Pdr when it is at Low level.
Is output (High level).

【００２０】ピーク電流設定回路ＩＰＳは、予め定めた
ピーク電流設定信号Ｉpsを出力する。電極マイナス電流
設定回路ＩＮＳは、予め定めた電極マイナス電流設定信
号Ｉnsを出力する。ベース電流設定回路ＩＢＳは、予め
定めたベース電流設定信号Ｉbsを出力する。ピーク電流
設定切換回路ＳＰは、上記のピーク期間信号ＴtpがＨｉ
ｇｈレベルのときはａ側に切り換わり上記のピーク電流
設定信号Ｉpsを電流制御設定信号Ｉscとして出力し、上
記のピーク期間信号ＴtpがＬｏｗレベルのときにはｂ側
に切り換わり後述する切換設定信号Ｓｎを電流制御設定
信号Ｉscとして出力する。電極マイナス電流設定切換回
路ＳＮは、上記の電極マイナス期間信号ＴtnがＨｉｇｈ
レベルのときはａ側に切り換わり上記の電極マイナス電
流設定信号Ｉnsを切換設定信号Ｓｎとして出力し、上記
の電極マイナス期間信号ＴtnがＬｏｗレベルのときはｂ
側に切り換わり上記のベース電流設定信号Ｉbsを切換設
定信号Ｓｎとして出力する。したがって、この電流制御
設定信号Ｉscは、ピーク期間信号ＴtpがＨｉｇｈレベル
のときはピーク電流設定信号Ｉpsとなり、電極マイナス
期間信号ＴtnがＨｉｇｈレベルのときには電極マイナス
電流設定信号Ｉnsとなり、上記の両期間信号がいずれも
Ｌｏｗレベルのときはベース電流設定信号Ｉbsとなる。The peak current setting circuit IPS outputs a predetermined peak current setting signal Ips. The electrode minus current setting circuit INS outputs a predetermined electrode minus current setting signal Ins. The base current setting circuit IBS outputs a predetermined base current setting signal Ibs. In the peak current setting switching circuit SP, the peak period signal Ttp is Hi.
When it is at the gh level, it switches to the a side and outputs the above peak current setting signal Ips as the current control setting signal Isc. When the above peak period signal Ttp is at the Low level, it switches to the b side and switches the setting signal Sn which will be described later. The current control setting signal Isc is output. In the electrode minus current setting switching circuit SN, the electrode minus period signal Ttn is High.
When it is at the level, it switches to the a side and outputs the electrode minus current setting signal Ins as the switching setting signal Sn, and when the electrode minus period signal Ttn is at the Low level, it is b.
The base current setting signal Ibs is switched to the side and is output as the switching setting signal Sn. Therefore, the current control setting signal Isc becomes the peak current setting signal Ips when the peak period signal Ttp is at the high level, and becomes the electrode negative current setting signal Ins when the electrode minus period signal Ttn is at the high level. Is low level, it becomes the base current setting signal Ibs.

【００２１】電流検出回路ＩＤは、溶接電流Ｉｗを検出
して絶対値に変換した電流検出信号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Ｉscと
上記の電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差
増幅信号Ｅｉを出力する。The current detection circuit ID detects the welding current Iw and outputs a current detection signal Id converted into an absolute value. The current error amplification circuit EI amplifies the error between the current control setting signal Isc and the current detection signal Id and outputs a current error amplification signal Ei.

【００２２】図５は、上述した従来装置の各信号のタイ
ミングチャートである。同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗの時
間変化を示し、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗの時間変化を
示し、同図（Ｃ）はＶ／Ｆ変換信号Ｖｆの時間変化を示
し、同図（Ｄ）はピーク期間信号Ｔtpの時間変化を示
し、同図（Ｅ）は電極マイナス期間信号Ｔtnの時間変化
を示し、同図（Ｆ）は電流制御設定信号Ｉscの時間変化
を示す。以下、同図を参照して説明する。FIG. 5 is a timing chart of each signal of the above-mentioned conventional device. The same figure (A) shows the time change of welding current Iw, the same figure (B) shows the time change of welding voltage Vw, the same figure (C) shows the time change of V / F conversion signal Vf, and the same figure. (D) shows the time change of the peak period signal Ttp, (E) shows the time change of the electrode minus period signal Ttn, and (F) shows the time change of the current control setting signal Isc. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

【００２３】 時刻ｔ１〜ｔ２の期間（ピーク期間Ｔ
ｐ） 図４の説明の項で前述したように、同図（Ｃ）に示すＶ
／Ｆ変換信号Ｖｆは、同図（Ｂ）に示す溶接電圧平均値
Ｖavと予め定めた電圧設定信号Ｖｓとが略等しくなるよ
うにパルス周期Ｔｆがフィードバック制御によって定ま
り、このパルス周期Ｔｆごとに短時間Ｈｉｇｈレベルと
なる。時刻ｔ１において、同図（Ｃ）に示すように、Ｖ
／Ｆ変換信号Ｖｆが短時間Ｈｉｇｈレベルに変化する
と、同図（Ｄ）に示すように、ピーク期間信号Ｔtpが予
め定めたピーク期間Ｔｐの間Ｈｉｇｈレベルとなる。こ
のために、同図（Ｆ）に示すように、電流制御設定信号
Ｉscはピーク電流設定信号Ｉpsとなり、同図（Ａ）に示
すように、ピーク電流Ｉｐが通電する。この期間中は、
同図（Ｅ）に示すように、電極マイナス期間信号Ｔtnが
Ｌｏｗレベルであるので、電極プラス極性ＥＰとなる。Period of time t1 to t2 (peak period T
p) As described above in the description of FIG. 4, V shown in FIG.
In the / F conversion signal Vf, the pulse period Tf is determined by the feedback control so that the welding voltage average value Vav shown in FIG. 7B and the predetermined voltage setting signal Vs become substantially equal, and the pulse period Tf is shortened at each pulse period Tf. It goes high for a period of time. At time t1, as shown in FIG.
When the / F conversion signal Vf changes to the high level for a short time, the peak period signal Ttp becomes the high level for a predetermined peak period Tp as shown in FIG. Therefore, the current control setting signal Isc becomes the peak current setting signal Ips as shown in FIG. 4F, and the peak current Ip is conducted as shown in FIG. During this period,
Since the electrode minus period signal Ttn is at the Low level as shown in FIG.

【００２４】 時刻ｔ２〜ｔ３の期間（電極マイナス
期間Ｔｎ） 時刻ｔ２において、同図（Ｄ）に示すように、ピーク期
間信号ＴtpがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化す
ると、同図（Ｅ）に示すように、電極マイナス期間信号
Ｔtnは予め定めた電極マイナス期間Ｔｎの間Ｈｉｇｈレ
ベルとなる。このために、同図（Ｆ）に示すように、電
流制御設定信号Ｉscは電極マイナス電流設定信号Ｉnsと
なり、同図（Ａ）に示すように、電極マイナス電流Ｉｎ
が通電する。この期間中は、同図（Ｅ）に示すように、
電極マイナス期間信号ＴtnがＨｉｇｈレベルであるの
で、電極マイナス極性ＥＮとなる。Period from Time t2 to t3 (Electrode Minus Period Tn) At time t2, when the peak period signal Ttp changes from the High level to the Low level as shown in FIG. Thus, the electrode minus period signal Ttn is at the High level during the predetermined electrode minus period Tn. For this reason, the current control setting signal Isc becomes the electrode negative current setting signal Ins as shown in FIG. 7F, and the electrode negative current In is set as shown in FIG.
Energizes. During this period, as shown in FIG.
Since the electrode negative period signal Ttn is at the high level, the electrode has a negative polarity EN.

【００２５】 時刻ｔ３〜ｔ４の期間（ベース期間Ｔ
ｂ） 時刻ｔ３において、同図（Ｅ）に示すように、電極マイ
ナス期間信号ＴtnがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに
変化すると、同図（Ｆ）に示すように、電流制御設定信
号Ｉscはベース電流設定信号Ｉbsとなり、同図（Ａ）に
示すように、ベース電流Ｉｂが通電する。この期間中
は、同図（Ｅ）に示すように、電極マイナス期間信号Ｔ
tnがＬｏｗレベルであるので、電極プラス極性ＥＰとな
る。A period from time t3 to t4 (base period T
b) At time t3, when the electrode minus period signal Ttn changes from the high level to the low level as shown in FIG. 7E, the current control setting signal Isc changes to the base current setting as shown in FIG. The signal becomes Ibs, and the base current Ib is conducted as shown in FIG. During this period, as shown in FIG.
Since tn is at the low level, the electrode has a positive polarity EP.

【００２６】[0026]

【発明が解決しようとする課題】図６は、解決すべき課
題を説明するための前述した図３に対応する溶融特性図
である。同図において、溶接ワイヤには、図３と同様に
アルミニウム合金Ａ５３５６、直径１．２［mm］を使用
した場合である。被溶接物の溶接継手形状に対応させ
て、送給速度をＷf1［cm/min］に設定し、電極マイナス
電流比率をＲen1［％］に設定すると、動作点は特性Ｌ
２上のイとなるので、その結果、溶接電流平均値はＩ１
［Ａ］となる。同図において、特性Ｌ２は、前述した図
３の特性Ｌ２と同一の特性であり、溶接ワイヤを密封包
装から取り出し送給装置に取り付けて溶接施工を開始し
た直後（以下、ワイヤ開封直後という）の溶融特性であ
る。特性Ｌ２１は、ワイヤ開封から２ヶ月が経過した時
点における、特性Ｌ２と同一の溶接条件での溶融特性で
あり、特性Ｌ２２は、ワイヤ開封から６ヶ月が経過した
時点における、特性Ｌ２と同一の溶接条件での溶融特性
である。FIG. 6 is a melting characteristic diagram corresponding to FIG. 3 described above for explaining the problem to be solved. In the figure, the welding wire is made of aluminum alloy A5356 and a diameter of 1.2 [mm] as in FIG. If the feed rate is set to Wf1 [cm / min] and the electrode negative current ratio is set to Ren1 [%] according to the welded joint shape of the work piece, the operating point is the characteristic L
As a result, the average welding current value is I1.
It becomes [A]. In the figure, the characteristic L2 is the same characteristic as the characteristic L2 in FIG. 3 described above, and immediately after the welding wire is taken out from the hermetically sealed packaging and attached to the feeding device and the welding work is started (hereinafter, referred to as immediately after opening the wire). It is a melting property. Characteristic L21 is the melting characteristic under the same welding conditions as characteristic L2 at the time when two months have passed since the opening of the wire, and characteristic L22 is the same welding as characteristic L2 at the time when six months have passed since the opening of the wire. It is the melting property under the conditions.

【００２７】ワイヤ開封からの時間経過に伴って、溶接
ワイヤが外気にさらされる時間が長くなるために、ワイ
ヤ表面の酸化状態が促進されて酸化皮膜が次第に厚くな
る。このために、図２（Ｂ）の説明の項で前述したよう
に、陰極点Ｎ２の形成状態が変化する。すなわち、ワイ
ヤ表面の酸化皮膜が厚くなると、酸化皮膜を求めて陰極
点Ｎ２がワイヤ上側まではいあがる必要はなく、ワイヤ
先端部付近に存在する厚い酸化皮膜上に形成される。こ
の結果、溶接ワイヤを溶融する熱源となる陰極点Ｎ２が
形成される領域が狭くなるために、溶融効率が悪くなり
溶融係数が小さくなる。したがって、ワイヤ開封後の時
間経過に伴ってワイヤ表面の酸化状態が促進されると、
溶融係数が次第に小さくなり、溶融特性はＬ２→Ｌ２１
→Ｌ２２へと推移する。With the passage of time from the opening of the wire, the time during which the welding wire is exposed to the outside air becomes longer, so the oxidation state of the wire surface is promoted and the oxide film gradually becomes thicker. For this reason, the formation state of the cathode spot N2 changes, as described above in the section of the description of FIG. That is, when the oxide film on the wire surface becomes thicker, it is not necessary to seek the oxide film to raise the cathode point N2 to the upper side of the wire, but it is formed on the thick oxide film existing near the tip of the wire. As a result, the region in which the cathode spot N2, which serves as a heat source for melting the welding wire, is formed is narrowed, so that the melting efficiency becomes poor and the melting coefficient becomes small. Therefore, if the oxidation state of the wire surface is promoted with the passage of time after opening the wire,
The melting coefficient gradually decreases, and the melting characteristic is L2 → L21.
→ Transit to L22.

【００２８】同図に示すように、ワイヤ開封直後の溶融
特性は特性Ｌ２であるので、動作点はイとなり溶接電流
平均値はＩ１［Ａ］となる。そして、ワイヤ開封から２
ヶ月が経過すると溶融特性は特性Ｌ２１に変化するため
に、動作点はロとなり溶接電流平均値はＩ２［Ａ］に増
加する。さらに、ワイヤ開封から６ヶ月が経過すると溶
融特性は特性Ｌ２２に変化するために、動作点はハとな
り溶接電流平均値はＩ３［Ａ］にさらに増加する。この
ように、ワイヤ開封からの時間経過に伴って、溶接電流
平均値が次第に増加する。ワイヤ表面の酸化状態の促進
速度は、周囲の温度、湿度、溶接ワイヤの材質等によっ
て変化するために、溶接電流平均値の増加する速度もこ
れらによって影響される。したがって、同図に示す特性
Ｌ２→Ｌ２１→Ｌ２２への推移が、２倍又は３倍以上の
速さで進行する場合もある。As shown in the figure, since the melting characteristic immediately after opening the wire is characteristic L2, the operating point becomes a and the welding current average value becomes I1 [A]. And 2 from opening the wire
After a lapse of months, the melting characteristic changes to the characteristic L21, so that the operating point becomes B and the welding current average value increases to I2 [A]. Furthermore, after 6 months have passed since the wire was opened, the melting characteristic changes to characteristic L22, so the operating point becomes c and the welding current average value further increases to I3 [A]. In this way, the welding current average value gradually increases with the lapse of time from the opening of the wire. Since the speed of promoting the oxidation state of the wire surface changes depending on the ambient temperature, humidity, the material of the welding wire, etc., the speed at which the average value of the welding current increases is also affected by these. Therefore, the transition from the characteristic L2 to the characteristic L21 to the characteristic L22 shown in the figure may proceed at a speed twice or more than three times.

【００２９】上述したように、溶接電流平均値が次第に
増加すると、被溶接物への入熱が大きくなるために、溶
け落ち、溶接ビード不良等が発生しやすくなる。このよ
うな現象は、溶接ワイヤに軽金属を使用する交流パルス
アーク溶接において発生する。そこで、本発明は、ワイ
ヤ開封後の時間経過に伴ってワイヤ表面の酸化状態が変
化しても、溶接電流平均値が変化しないように制御する
ことによって常に良好な溶接品質を得ることができる交
流パルスアーク溶接の出力制御方法を提供する。As described above, when the welding current average value is gradually increased, the heat input to the object to be welded is increased, so that burn-through and defective welding bead are likely to occur. Such a phenomenon occurs in AC pulse arc welding using light metal for the welding wire. Therefore, according to the present invention, even if the oxidation state of the wire surface changes with the lapse of time after opening the wire, it is possible to always obtain good welding quality by controlling the welding current average value so as not to change. An output control method for pulse arc welding is provided.

【００３０】[0030]

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図７に示
すように、溶接ワイヤを送給すると共に、電極プラス極
性ＥＰで溶滴移行させる値のピーク電流Ｉｐを通電し、
続けて電極マイナス極性ＥＮで溶滴移行させない値の電
極マイナス電流Ｉｎを通電し、続けて電極プラス極性Ｅ
Ｐで溶滴移行させない値のベース電流Ｉｂを通電して溶
接する交流パルスアーク溶接の出力制御方法において、
溶接中の溶接電流平均値Ｉavを検出し、この溶接電流平
均値Ｉavが予め定めた電流設定値Ｉｓと略等しくなるよ
うに、上記溶接電流平均値Ｉavに占める上記電極マイナ
ス電流Ｉｎの比率である電極マイナス電流比率Ｒenを変
化させる交流パルスアーク溶接の出力制御方法である。As shown in FIG. 7, a first invention is to feed a welding wire and to supply a peak current Ip of a value for transferring droplets with an electrode plus polarity EP,
Electrode minus polarity EN is applied to continuously apply an electrode minus current In of a value that does not cause droplet transfer, followed by electrode plus polarity E.
In the output control method of AC pulse arc welding, in which a base current Ib of a value that does not transfer droplets at P is passed to perform welding,
A welding current average value Iav during welding is detected, and is a ratio of the electrode minus current In to the welding current average value Iav so that the welding current average value Iav becomes substantially equal to a predetermined current setting value Is. This is an output control method for AC pulse arc welding in which the electrode negative current ratio Ren is changed.

【００３１】第２の発明は、図８に示すように、電極マ
イナス電流Ｉｎの値を増減させることによって電極マイ
ナス電流比率Ｒenを変化させる第１の発明に記載する交
流パルスアーク溶接の出力制御方法である。A second invention is, as shown in FIG. 8, an output control method for AC pulse arc welding according to the first invention, in which the electrode negative current ratio Ren is changed by increasing or decreasing the value of the electrode negative current In. Is.

【００３２】第３の発明は、図９に示すように、電極マ
イナス電流の通電時間Ｔｎを増減させることによって電
極マイナス電流比率Ｒenを変化させる第１の発明に記載
する交流パルスアーク溶接の出力制御方法である。As shown in FIG. 9, a third aspect of the present invention is to control the output of AC pulse arc welding described in the first aspect of the present invention, in which the electrode negative current ratio Ren is changed by increasing / decreasing the energization time Tn of the electrode negative current. Is the way.

【００３３】[0033]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の例
として、第１〜第３の発明について説明する。 ［第１の発明］第１の発明では、交流パルスアーク溶接
の出力制御方法において、溶接中の溶接電流平均値を検
出し、この溶接電流平均値が予め定めた電流設定値と略
等しくなるように、電極マイナス電流比率を変化させ
る。以下、第１の発明について、図面を参照して説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first to third inventions will be described below as examples of embodiments of the present invention. [First invention] In the first invention, in the output control method of AC pulse arc welding, a welding current average value during welding is detected, and this welding current average value is made substantially equal to a predetermined current set value. Then, the electrode negative current ratio is changed. Hereinafter, the first invention will be described with reference to the drawings.

【００３４】図７は、第１の発明の動作原理を説明する
ための前述した図６に対応する溶融特性図である。同図
において、横軸は溶接電流平均値Ｉavを示し、縦軸は送
給速度Ｗｆを示す。特性Ｌ２は、図６の特性Ｌ２と同一
の特性であって、ワイヤ開封直後の溶融特性を示す。こ
のときの送給速度はＷf1［cm/min］に設定され、電極マ
イナス電流比率はＲen1［％］に設定されているので、
動作点はイとなり、溶接電流平均値はＩ１［Ａ］とな
る。FIG. 7 is a melting characteristic diagram corresponding to FIG. 6 described above for explaining the operating principle of the first invention. In the figure, the horizontal axis represents the welding current average value Iav, and the vertical axis represents the feeding speed Wf. The characteristic L2 is the same characteristic as the characteristic L2 of FIG. 6, and shows the melting characteristic immediately after opening the wire. At this time, the feeding speed is set to Wf1 [cm / min] and the electrode minus current ratio is set to Ren1 [%],
The operating point is a and the welding current average value is I1 [A].

【００３５】特性Ｌ２２は、図６の特性Ｌ２２と同一の
特性であって、ワイヤ開封後６ヶ月が経過したときの溶
融特性を示す。図６の説明の項で前述したように、ワイ
ヤ表面の酸化状態の促進に伴って、送給速度及び電極マ
イナス電流比率が同一値であっても、特性Ｌ２から特性
Ｌ２２へと変化して、その結果、動作点はイからハへと
移動して、溶接電流平均値はＩ３［Ａ］へと増加する。The characteristic L22 is the same characteristic as the characteristic L22 shown in FIG. 6, and shows the melting characteristic when 6 months have passed after the wire was opened. As described above in the section of the description of FIG. 6, with the promotion of the oxidation state of the wire surface, even if the feed rate and the electrode negative current ratio are the same value, the characteristic L2 changes to the characteristic L22, As a result, the operating point moves from A to C, and the welding current average value increases to I3 [A].

【００３６】第１の発明では、溶融特性がＬ２２へと変
化したときに、溶接電流平均値がＩ１［Ａ］になるよう
に電極マイナス電流比率をＲen1からＲen2［％］へと変
化させる。すなわち、溶融特性を特性Ｌ２２から特性Ｌ
２３へと変化させる。このときの動作点はハからイへと
移動して、溶接電流平均値はＩ１［Ａ］となる。したが
って、ワイヤ表面の酸化状態が促進されても、溶接電流
平均値は予め定めた電流設定値と略等しくなるように電
極マイナス電流比率を変化させることによって、溶接電
流平均値を常に同一の適正値に保つことができる。In the first aspect of the invention, when the melting characteristic changes to L22, the electrode negative current ratio is changed from Ren1 to Ren2 [%] so that the welding current average value becomes I1 [A]. That is, the melting characteristic is changed from the characteristic L22 to the characteristic L.
Change to 23. At this time, the operating point moves from C to A, and the welding current average value becomes I1 [A]. Therefore, even if the oxidation state of the wire surface is promoted, by changing the electrode negative current ratio so that the welding current average value becomes substantially equal to the preset current setting value, the welding current average value is always the same appropriate value. Can be kept at

【００３７】電極マイナス電流比率を変化させる方法と
しては、図１の説明の項で前述したように、電極マイナ
ス電流Ｉｎ又は電極マイナス期間Ｔｎの値を変化させる
のが一般的であるが、ピーク電流Ｉｐ、ピーク期間Ｔｐ
又はベース電流Ｉｂを変化させてもよい。また、電極マ
イナス電流比率は、溶接電流平均値を検出して、その検
出値が予め定めた電流設定値と略等しくなるように、フ
ィードバック制御によって変化させてもよい。また、溶
接電流平均値が予め定めた電流設定値と略等しくなるよ
うに、溶接作業者等が電極マイナス電流比率を変化させ
てもよい。As a method of changing the electrode negative current ratio, as described above in the section of FIG. 1, it is general to change the value of the electrode negative current In or the electrode negative period Tn. Ip, peak period Tp
Alternatively, the base current Ib may be changed. Further, the electrode minus current ratio may be changed by feedback control so that the average value of the welding current is detected and the detected value becomes substantially equal to the preset current setting value. Further, the welding operator or the like may change the electrode negative current ratio so that the welding current average value becomes substantially equal to the predetermined current setting value.

【００３８】上述したように、第１の発明では、ワイヤ
開封後の時間経過に伴ってワイヤ表面の酸化状態が促進
されても、溶接電流平均値が予め定めた電流設定値と略
等しくなるように電極マイナス電流比率を変化させるこ
とによって、常に溶接電流平均値を適正値に維持するこ
とができるので、良好な溶接品質を得ることができる。As described above, in the first aspect of the invention, even if the oxidation state of the wire surface is promoted with the lapse of time after opening the wire, the welding current average value becomes substantially equal to the predetermined current set value. Since the welding current average value can be always maintained at an appropriate value by changing the electrode negative current ratio at 1, the good welding quality can be obtained.

【００３９】［第２の発明］第２の発明は、上記第１の
発明において、電極マイナス電流の値を増減させること
によって電極マイナス電流比率を変化させる交流パルス
アーク溶接の出力制御方法である。以下、第２の発明に
ついて図面を参照して説明する。[Second Invention] A second invention is the output control method of AC pulse arc welding according to the first invention, wherein the electrode negative current ratio is changed by increasing or decreasing the value of the electrode negative current. Hereinafter, the second invention will be described with reference to the drawings.

【００４０】図８は、第２の発明を実施するための交流
パルスアーク溶接電源装置のブロック図である。同図に
おいて、前述した図４と同一の回路ブロックには同一符
号を付し、それらの説明は省略する。以下、図４とは異
なる点線で示す回路ブロックについて、同図を参照して
説明する。FIG. 8 is a block diagram of an AC pulse arc welding power supply device for carrying out the second invention. In the figure, the same circuit blocks as those in FIG. 4 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, the circuit block indicated by the dotted line different from that of FIG. 4 will be described with reference to FIG.

【００４１】電流平均化回路ＩＤＡは、溶接電流Ｉｗの
絶対値信号である電流検出信号Ｉｄを平均化して、電流
平均値信号Ｉdaを出力する。電流平均値誤差増幅回路Ｅ
Ａは、この電流平均値信号Ｉdaと電流設定信号Ｉｓとの
誤差を増幅して、電流平均値誤差増幅信号Ｅａを出力す
る。誤差積分回路ＩＥＡは、この電流平均値誤差増幅信
号Ｅａを積分して、電極マイナス電流修正信号ΔＩnsを
出力する。電極マイナス電流制御設定回路ＩＮＣは、こ
の電極マイナス電流修正信号ΔＩnsを入力として、Ｉnc
＝Ｉns0＋ΔＩns（Ｉns0は初期値）の演算行い、電極マ
イナス電流制御設定信号Ｉncを出力する。したがって、
電流平均値信号Ｉda（溶接電流平均値Ｉavに相当）と電
流設定信号Ｉｓとが略等しくなるように、この電極マイ
ナス電流制御設定信号Ｉncの値がフィードバック制御に
よって変化し、その結果、電極マイナス電流Ｉｎの値が
変化する。The current averaging circuit IDA averages the current detection signal Id, which is the absolute value signal of the welding current Iw, and outputs a current average value signal Ida. Current average value error amplification circuit E
A amplifies the error between the current average value signal Ida and the current setting signal Is and outputs the current average value error amplified signal Ea. The error integration circuit IEA integrates the current average value error amplification signal Ea and outputs an electrode minus current correction signal ΔIns. The electrode minus current control setting circuit INC receives the electrode minus current correction signal ΔIns as an input, and outputs Inc.
= Ins0 + ΔIns (Ins0 is an initial value) is calculated, and the electrode minus current control setting signal Inc is output. Therefore,
The value of the electrode negative current control setting signal Inc is changed by feedback control so that the current average value signal Ida (corresponding to the welding current average value Iav) and the current setting signal Is are substantially equal to each other, and as a result, the electrode negative current is changed. The value of In changes.

【００４２】ワイヤ開封後のワイヤ表面の酸化状態の促
進に伴って溶融特性が変化して溶接電流平均値Ｉavが増
加すると、電流平均値信号Ｉda＞電流設定信号Ｉｓとな
ると、電極マイナス電流修正信号ΔＩns＞０となるの
で、電極マイナス電流制御設定信号Ｉncは初期値Ｉns0
よりも大きくなる。この結果、電極マイナス電流比率Ｒ
enは大きくなるように制御される。ここで、上記の初期
値Ｉns0は、ワイヤ開封直後に設定された電極マイナス
電流設定値である。When the melting characteristic changes with the promotion of the oxidation state of the wire surface after opening the wire and the welding current average value Iav increases, when the current average value signal Ida> current setting signal Is, the electrode minus current correction signal is obtained. Since ΔIns> 0, the electrode minus current control setting signal Inc is set to the initial value Ins0.
Will be larger than. As a result, the electrode negative current ratio R
en is controlled to be large. Here, the above-mentioned initial value Ins0 is the electrode minus current setting value set immediately after opening the wire.

【００４３】［第３の発明］第３の発明は、上記第１の
発明において、電極マイナス期間の値を増減させること
によって電極マイナス電流比率を変化させる交流パルス
アーク溶接の出力制御方法である。以下、第２の発明に
ついて図面を参照して説明する。[Third Invention] A third invention is the output control method of AC pulse arc welding according to the first invention, wherein the electrode minus current ratio is changed by increasing or decreasing the value of the electrode minus period. Hereinafter, the second invention will be described with reference to the drawings.

【００４４】図９は、第３の発明を実施するための交流
パルスアーク溶接電源装置のブロック図である。同図に
おいて、前述した図８と同一の回路ブロックには同一符
号を付し、それらの説明は省略する。以下、図８とは異
なる点線で示す回路ブロックについて、同図を参照して
説明する。FIG. 9 is a block diagram of an AC pulse arc welding power supply device for carrying out the third invention. In the figure, the same circuit blocks as those in FIG. 8 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, a circuit block indicated by a dotted line different from FIG. 8 will be described with reference to FIG.

【００４５】誤差積分回路ＩＥＡは、電流平均値誤差増
幅信号Ｅａを積分して、電極マイナス期間修正信号ΔＴ
nsを出力する。電極マイナス期間制御設定回路ＴＮＣ
は、この電極マイナス期間修正信号ΔＴnsを入力とし
て、Ｔnc＝Ｔns0＋ΔＴns（Ｔns0は初期値）の演算行
い、電極マイナス期間制御設定信号Ｔncを出力する。し
たがって、電流平均値信号Ｉda（溶接電流平均値Ｉavに
相当）と電流設定信号Ｉｓとが略等しくなるように、こ
の電極マイナス期間制御設定信号Ｔncの値がフィードバ
ック制御によって変化し、その結果、電極マイナス期間
Ｔｎの値が変化する。The error integration circuit IEA integrates the current average value error amplification signal Ea to obtain the electrode minus period correction signal ΔT.
Output ns. Electrode minus period control setting circuit TNC
Receives the electrode minus period correction signal ΔTns, calculates Tnc = Tns0 + ΔTns (Tns0 is an initial value), and outputs the electrode minus period control setting signal Tnc. Therefore, the value of the electrode minus period control setting signal Tnc is changed by the feedback control so that the current average value signal Ida (corresponding to the welding current average value Iav) and the current setting signal Is become substantially equal, and as a result, the electrode The value of the negative period Tn changes.

【００４６】ワイヤ開封後のワイヤ表面の酸化状態の促
進に伴って溶融特性が変化して溶接電流平均値Ｉavが増
加すると、電流平均値信号Ｉda＞電流設定信号Ｉｓとな
り電極マイナス期間修正信号ΔＴns＞０となるので、電
極マイナス期間制御設定信号Ｔncは初期値Ｔns0よりも
長くなる。この結果、電極マイナス電流比率Ｒenは大き
くなるように制御される。ここで、上記の初期値Ｔns0
は、ワイヤ開封直後に設定された電極マイナス期間設定
値である。When the melting characteristic changes with the promotion of the oxidation state of the wire surface after opening the wire and the welding current average value Iav increases, the current average value signal Ida> current setting signal Is and the electrode minus period correction signal ΔTns> Since it becomes 0, the electrode minus period control setting signal Tnc becomes longer than the initial value Tns0. As a result, the electrode negative current ratio Ren is controlled to be large. Here, the above-mentioned initial value Tns0
Is an electrode minus period set value set immediately after opening the wire.

【００４７】［効果］以下に、上述した第１〜第３の発
明を含む本発明の効果の一例を説明する。図１０は、ワ
イヤ開封後からの経過時間（横軸）に対する溶接電流平
均値Ｉav（縦軸）の変化を示す図である。溶接ワイヤに
はアルミニウム合金Ａ５３５６、直径１．２［mm］を使
用し、電極マイナス電流比率Ｒen＝２０［％］、電流設
定信号Ｉｓ＝１００［Ａ］に設定した場合である。同図
から明らかなように、従来技術ではワイヤ開封後からの
経過時間が長くなると、溶接電流平均値Ｉavは次第に増
加する。これに対して、本発明では、経過時間が長くな
っても、溶接電流平均値Ｉavは常に電流設定信号Ｉｓと
略等しい１００［Ａ］となる。したがって、従来技術で
は経過時間が長くなると、溶け落ち、溶接ビード不良等
が生じやすくなるが、本発明では常に良好な溶接品質を
得ることができる。[Effect] An example of the effect of the present invention including the above-described first to third inventions will be described below. FIG. 10 is a diagram showing changes in the welding current average value Iav (vertical axis) with respect to the elapsed time (horizontal axis) after opening the wire. This is a case where aluminum alloy A5356 and a diameter of 1.2 [mm] are used for the welding wire, and the electrode minus current ratio Ren = 20 [%] and the current setting signal Is = 100 [A] are set. As is clear from the figure, in the prior art, the welding current average value Iav gradually increases as the elapsed time after opening the wire becomes longer. On the other hand, in the present invention, the welding current average value Iav is always 100 [A], which is substantially equal to the current setting signal Is, even if the elapsed time becomes long. Therefore, in the prior art, when the elapsed time becomes long, burn-through, defective weld beads, etc. are likely to occur, but in the present invention, good welding quality can always be obtained.

【００４８】図１１は、上述した図１０のときのワイヤ
開封後からの経過時間（横軸）に対する電極マイナス電
流比率Ｒen（縦軸）の変化を示す図である。同図に示す
ように、時間経過に伴って電極マイナス電流比率Ｒenは
次第に大きくなるように制御される。この結果、図１０
で前述したように、溶接電流平均値Ｉavが一定値を維持
することができる。FIG. 11 is a diagram showing changes in the electrode negative current ratio Ren (vertical axis) with respect to the elapsed time (horizontal axis) after the wire is opened in the case of FIG. 10 described above. As shown in the figure, the electrode negative current ratio Ren is controlled to gradually increase with the passage of time. As a result, FIG.
As described above, the welding current average value Iav can be maintained at a constant value.

【００４９】[0049]

【発明の効果】本発明の交流パルスアーク溶接の出力制
御方法では、ワイヤ開封後からの時間経過に伴ってワイ
ヤ表面の酸化状態が促進されても、溶接電流平均値が予
め定めた電流設定値と略等しくなるように、電極マイナ
ス電流比率を変化させることによって、常に溶接電流平
均値を適正値に維持することができるので、常に良好な
溶接品質を得ることができる。さらに、第２の発明及び
第３の発明では、溶接電流平均値が予め定めた電流設定
値と略等しくなるようにフィードバック制御によって電
極マイナス電流又は電極マイナス期間を制御するので、
電極マイナス電流比率は自動的に適正値に修正される。According to the output control method of AC pulse arc welding of the present invention, even if the oxidation state of the wire surface is promoted with the lapse of time after the wire is opened, the welding current average value is the preset current setting value. By changing the electrode negative current ratio so as to be substantially equal to, the welding current average value can always be maintained at an appropriate value, so that good welding quality can always be obtained. Further, in the second invention and the third invention, since the electrode negative current or the electrode negative period is controlled by feedback control so that the welding current average value becomes substantially equal to the predetermined current setting value,
The electrode negative current ratio is automatically corrected to an appropriate value.

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

【図１】交流パルスアーク溶接の電流・電圧波形図[Figure 1] Current / voltage waveform diagram of AC pulse arc welding

【図２】交流パルスアーク溶接のアーク発生部模式図[Fig. 2] Schematic diagram of the arc generation part of AC pulse arc welding

【図３】電極マイナス電流比率に対する溶融特性図FIG. 3 is a melting characteristic diagram with respect to the electrode negative current ratio.

【図４】従来装置のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a conventional device.

【図５】従来装置の各信号のタイミングチャートFIG. 5 is a timing chart of each signal of the conventional device.

【図６】課題を説明するためのワイヤ開封後からの経過
時間に対する溶融特性図FIG. 6 is a melting characteristic diagram with respect to the elapsed time after opening the wire for explaining the problem.

【図７】第１の発明の動作原理を説明するための溶融特
性図FIG. 7 is a melting characteristic diagram for explaining the operation principle of the first invention.

【図８】第２の発明の溶接電源装置のブロック図FIG. 8 is a block diagram of a welding power supply device of a second invention.

【図９】第３の発明の溶接電源装置のブロック図FIG. 9 is a block diagram of a welding power source device of a third invention.

【図１０】本発明の効果を示すワイヤ開封後からの経過
時間に対する溶接電流平均値の変化図FIG. 10 is a graph showing changes in the average value of welding current with respect to the elapsed time after opening the wire, showing the effect of the present invention.

【図１１】本発明の効果を示すワイヤ開封後からの経過
時間に対する電極マイナス電流比率の変化図FIG. 11 is a graph showing changes in the electrode negative current ratio with respect to the elapsed time after opening the wire, showing the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 溶接ワイヤ １ａ 溶滴 ２ 被溶接物 ３ アーク Ｄ2a〜Ｄ2d ２次側整流器 ＤＲ 極性切換駆動回路 ＥＡ 電流平均値誤差増幅回路 Ｅａ 電流平均値誤差増幅信号 ＥＩ 電流誤差増幅回路 Ｅｉ 電流誤差増幅信号 ＥＮ 電極マイナス極性 ＥＰ 電極プラス極性 ＥＶ 電圧誤差増幅回路 Ｅｖ 電圧誤差増幅信号 ＦＣ 送給制御回路 Ｆｃ 送給制御信号 Ｉav、Ｉ１〜Ｉ３ 溶接電流平均値 Ｉｂ ベース電流 ＩＢＳ ベース電流設定回路 Ｉbs ベース電流設定信号 ＩＤ 電流検出回路 Ｉｄ 電流検出信号 ＩＤＡ 電流平均化回路 Ｉda 電流平均値信号 ＩＥＡ 誤差積分回路 Ｉｎ 電極マイナス電流 ＩＮＣ 電極マイナス電流制御設定回路 Ｉnc 電極マイナス電流制御設定信号 ＩＮＳ 電極マイナス電流設定回路 Ｉns 電極マイナス電流設定信号 ＩＮＴ 高周波変圧器 ＩＮＶ 出力制御回路 Ｉｐ ピーク電流 ＩＰＳ ピーク電流設定回路 Ｉps ピーク電流設定信号 ＩＳ 電流設定回路 Ｉｓ 電流設定信号 Ｉsc 電流制御設定信号 Ｉｗ 溶接電流 Ｌ０〜Ｌ４、Ｌ２１〜Ｌ２３ 溶融特性 Ｍ 送給モータ Ｎ１，Ｎ２ 陰極点 Ｎdr 電極マイナス駆動信号 ＮＴＲ 電極マイナストランジスタ Ｐ１、Ｐ２ 陽極点 Ｐdr 電極プラス駆動信号 ＰＴＲ 電極プラストランジスタ Ｒen、Ｒen1、Ｒen2 電極マイナス電流比率 ＳＮ 電極マイナス電流設定切換回路 Ｓｎ 切換設定信号 ＳＰ ピーク電流設定切換回路 Ｔｂ ベース期間 Ｔｆ パルス周期 Ｔｎ 電極マイナス期間 ＴＮＣ 電極マイナス期間制御設定回路 Ｔnc 電極マイナス期間制御設定信号 ＴＮＳ 電極マイナス期間設定回路 Ｔns 電極マイナス期間設定信号 Ｔｐ ピーク期間 ＴＴＮ 電極マイナス期間タイマ回路 Ｔtn 電極マイナス期間信号 ＴＴＰ ピーク期間タイマ回路 Ｔtp ピーク期間信号 Ｖｂ ベース電圧 ＶＤ 電圧検出回路 Ｖｄ 電圧検出信号 ＶＤＡ 電圧平均化回路 Ｖda 電圧平均値信号 ＶＦ Ｖ／Ｆ変換回路 Ｖｆ Ｖ／Ｆ変換信号 Ｖｎ 電極マイナス電圧 Ｖｐ ピーク電圧 ＶＳ 電圧設定回路 Ｖｓ 電圧設定信号 Ｖｗ 溶接電圧 Ｗｆ、Ｗf1 送給速度 ＷＬ リアクトル ΔＩns 電極マイナス電流修正信号 ΔＴns 電極マイナス期間修正信号 1 welding wire 1a Droplet 2 Objects to be welded 3 arc D2a ~ D2d Secondary side rectifier DR polarity switching drive circuit EA current average value error amplification circuit Ea Current average value error amplification signal EI current error amplifier circuit Ei Current error amplification signal EN electrode negative polarity EP electrode plus polarity EV voltage error amplifier circuit Ev voltage error amplification signal FC feeding control circuit Fc feed control signal Iav, I1 to I3 Welding current average value Ib base current IBS base current setting circuit Ibs Base current setting signal ID current detection circuit Id current detection signal IDA current averaging circuit Ida current average value signal IEA error integration circuit In electrode negative current INC electrode negative current control setting circuit Inc electrode negative current control setting signal INS electrode negative current setting circuit Ins Electrode negative current setting signal INT high frequency transformer INV output control circuit Ip peak current IPS peak current setting circuit Ips peak current setting signal IS current setting circuit Is current setting signal Isc current control setting signal Iw welding current L0-L4, L21-L23 Melting characteristics M feeding motor N1, N2 cathode spot Ndr electrode minus drive signal NTR electrode minus transistor P1, P2 anode point Pdr electrode plus drive signal PTR electrode plus transistor Ren, Ren1, Ren2 electrode negative current ratio SN electrode negative current setting switching circuit Sn switching setting signal SP peak current setting switching circuit Tb base period Tf pulse period Tn electrode minus period TNC electrode minus period control setting circuit Tnc electrode minus period control setting signal TNS electrode minus period setting circuit Tns electrode minus period setting signal Tp peak period TTN electrode minus period timer circuit Ttn electrode minus period signal TTP peak period timer circuit Ttp peak period signal Vb base voltage VD voltage detection circuit Vd voltage detection signal VDA voltage averaging circuit Vda voltage average value signal VF V / F conversion circuit Vf V / F conversion signal Vn electrode negative voltage Vp peak voltage VS voltage setting circuit Vs voltage setting signal Vw welding voltage Wf, Wf1 feeding speed WL reactor ΔIns Electrode negative current correction signal ΔTns electrode minus period correction signal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 溶接ワイヤを送給すると共に、電極プラ
ス極性で溶滴移行させる値のピーク電流を通電し、続け
て電極マイナス極性で溶滴移行させない値の電極マイナ
ス電流を通電し、続けて電極プラス極性で溶滴移行させ
ない値のベース電流を通電して溶接する交流パルスアー
ク溶接の出力制御方法において、 溶接中の溶接電流平均値を検出し、この溶接電流平均値
が予め定めた電流設定値と略等しくなるように、前記溶
接電流平均値に占める前記電極マイナス電流の比率であ
る電極マイナス電流比率を変化させる交流パルスアーク
溶接の出力制御方法。1. A welding wire is fed, a peak current of a value that causes droplet transfer with an electrode positive polarity is passed, and an electrode minus current of a value that does not cause droplet transfer with an electrode negative polarity is passed, and continuously. In the output control method of AC pulse arc welding in which a base current with a value that does not transfer droplets is applied with the electrode plus polarity, the average welding current value during welding is detected, and this welding current average value is set to a predetermined current setting. An output control method for AC pulse arc welding, wherein an electrode negative current ratio, which is a ratio of the electrode negative current to the welding current average value, is changed so as to be substantially equal to the value. 【請求項２】 電極マイナス電流の値を増減させること
によって電極マイナス電流比率を変化させる請求項１に
記載する交流パルスアーク溶接の出力制御方法。2. The output control method for AC pulse arc welding according to claim 1, wherein the electrode negative current ratio is changed by increasing or decreasing the value of the electrode negative current. 【請求項３】 電極マイナス電流の通電時間を増減させ
ることによって電極マイナス電流比率を変化させる請求
項１に記載する交流パルスアーク溶接の出力制御方法。3. The output control method for AC pulse arc welding according to claim 1, wherein the electrode negative current ratio is changed by increasing or decreasing the energization time of the electrode negative current.