JP2006088180A - 交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法 - Google Patents
交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、電極マイナス期間Tn中に溶接ワイヤと母材との短絡が発生したときは予め定めた短絡電流Isを通電すると共に、この短絡期間Ts中の電極マイナス電流の設定値Inrを積分して短絡積分値Ssを算出し、短絡が解除されてアークが再発生するとベース電流Ubに戻して通電し、電極マイナス期間Tnが終了したときは補償期間Thだけ期間を延長した後にピーク期間Tpに移行し、前記補償期間Thは前記短絡積分値Ssに予め定めた増幅率を乗じた値を前記電極マイナス電流の設定値Inrで除算した値である交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法である。
【選択図】図1
Description
ΔMs=−1・α・Ts・Ib=−1・α・Ss
ここで、αはアーク熱のワイヤ溶融への寄与度を示す係数であり、短絡積分値Ssは短絡期間Ts中にアークが発生しておりベース電流Ibが通電したと仮定したときの電流の積分値である。したがって、短絡積分値Ssはベース電流設定値Ibrを短絡期間Tsの間積分した値であり下式となる。
Ss=∫Inr・dt
Sh=K・Ss
但し、Kは予め定めた増幅率である。ここで、補償期間Thを予め定設定し、上記の補償積分値Shを除算して下式のように電流増加値Iuを算出する。
Iu=Sh/Th
前記電極マイナス期間中に溶接ワイヤと母材との短絡が発生したときは予め定めた短絡電流を通電すると共に、この短絡期間中の前記電極マイナス電流の設定値を積分して短絡積分値を算出し、前記短絡が解除されてアークが再発生すると前記ベース電流に戻して通電し、前記電極マイナス期間が終了したときは補償期間だけ期間を延長した後に前記ピーク期間に移行し、前記補償期間は前記短絡積分値に予め定めた増幅率を乗じた値を前記電極マイナス電流の設定値で除算した値であることを特徴とする交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法である。
前記電極マイナス期間中に溶接ワイヤと母材との短絡が発生したときは予め定めた短絡電流を通電すると共に、この短絡期間中の前記電極マイナス電流の設定値を積分して短絡積分値を算出し、前記短絡が解除されてアークが再発生すると前記ベース電流に戻して通電し、続く前記ピーク期間中は補償期間だけ予め定めた値よりも期間を延長して前記ピーク電流を通電し、前記補償期間は前記短絡積分値に予め定めた増幅率を乗じた値を前記ピーク電流の設定値で除算した値であることを特徴とする交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法である。
図1は、本発明の実施の形態1に係る交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法を示す電流・電圧波形図である。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の時間変化を示す。同図は上述した図5と対応しており、時刻t1〜t2の期間の動作は同一であるので説明は省略する。以下、時刻t2以降の動作について同図を参照して説明する。
上記のピーク期間設定信号Tprによって設定される期間中はその値が2になり、続いて上記のパルス周期信号Tfが再びHighレベルになるまでの期間中はその値が3になるタイマ信号Tmを出力する。短絡判別回路SDは、上記の電圧検出信号Vdの値によって短絡を判別してHighレベルとなる短絡判別信号Sdを出力する。電極マイナス電流設定回路INRは、予め定めた電極マイナス電流設定信号Inrを出力する。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。短絡積分回路SSは、上記のタイマ信号Tmの値が1(電極マイナス期間)でありかつ上記の短絡判別信号SdがHighレベル(短絡期間)のときは、上記の電極マイナス電流設定信号Inrを積分して短絡積分値信号Ssを出力する。補償期間算出回路THRは、上記の短絡積分値信号Ss及び上記の電極マイナス電流設定信号Inrを入力として、K・Ss/Inrを演算し補償期間設定信号Thrを出力する。ここで、Kは予め定めた増幅率である。電極マイナス期間設定回路TNRは、予め定めた電極マイナス期間設定信号Tnrを出力する。加算回路ADは、上記の電極マイナス期間設定信号Tnrと上記の補償期間設定信号Thrとを加算して電極マイナス期間延長設定信号Tncを出力する。この電極マイナス期間延長設定信号Tncは、上述した図1において時刻t2〜t4の期間Highレベルになる。
図3は、本発明の実施の形態2に係る交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法を示す電流・電圧波形図である。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の時間変化を示す。同図は上述した図5と対応しており、時刻t1〜t2の期間の動作は同一であるので説明は省略する。以下、時刻t2以降の動作について同図を参照して説明する。
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
AC 交流商用電源
AD 加算回路
AD2 第2加算回路
D2a〜D2d 2次整流器
DV 駆動回路
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
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定(値/信号)
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
In 電極マイナス電流
INR 電極マイナス電流設定回路
Inr 電極マイナス電流設定(値/信号)
INT 高周波トランス
INV インバータ回路
Ip ピーク電流
IPR ピーク電流設定回路
Ipr ピーク電流設定(値/信号)
Irc 電流制御設定信号
Is 短絡電流
Ith 限界電流値
Iu 電流増加値
Iw 溶接電流
K 増幅率
Nd 電極マイナス駆動信号
NTR 電極マイナストランジスタ
Pd 電極プラス駆動信号
PTR 電極プラストランジスタ
SD 短絡判別回路
Sd 短絡判別信号
Sh 補償積分値
SS 短絡積分回路
Ss 短絡積分値(信号)
SW 切換回路
Tb ベース期間
Tf パルス周期(信号)
Th 補償期間
THR 補償期間算出回路
Thr 補償期間設定信号
THR2 第2補償期間算出回路
TM タイマ回路
Tm タイマ信号
TM2 第2タイマ回路
Tn 電極マイナス期間
Tnc 電極マイナス期間延長設定信号
Tnr 電極マイナス期間設定信号
Tp ピーク期間
Tpc ピーク期間延長設定信号
TPR ピーク期間設定回路
Tpr ピーク期間設定信号
Ts 短絡期間
VAV 電圧平均値算出回路
Vav 電圧平均値信号
Vb ベース電圧
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VF V/Fコンバータ回路
Vn 電極マイナス電圧
Vp ピーク電圧
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定(値/信号)
Vw 溶接電圧
WL リアクトル
ΔMs 溶融量変動値
ΔV 電圧誤差増幅信号
Claims (2)
- 溶接ワイヤを定速で母材に送給すると共に、電極マイナス極性で予め定めた電極マイナス期間中は予め定めた電極マイナス電流を通電し、続いて電極プラス極性で予め定めたピーク期間中は予め定めたピーク電流を通電し、続いて電極プラス極性でフィードバック制御によって定まるベース期間中は予め定めたベース電流を通電し、これらの通電を1パルス周期として繰り返して溶接する交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法において、
前記電極マイナス期間中に溶接ワイヤと母材との短絡が発生したときは予め定めた短絡電流を通電すると共に、この短絡期間中の前記電極マイナス電流の設定値を積分して短絡積分値を算出し、前記短絡が解除されてアークが再発生すると前記ベース電流に戻して通電し、前記電極マイナス期間が終了したときは補償期間だけ期間を延長した後に前記ピーク期間に移行し、前記補償期間は前記短絡積分値に予め定めた増幅率を乗じた値を前記電極マイナス電流の設定値で除算した値であることを特徴とする交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法。 - 溶接ワイヤを定速で母材に送給すると共に、電極マイナス極性で予め定めた電極マイナス期間中は予め定めた電極マイナス電流を通電し、続いて電極プラス極性で予め定めたピーク期間中は予め定めたピーク電流を通電し、続いて電極プラス極性でフィードバック制御によって定まるベース期間中は予め定めたベース電流を通電し、これらの通電を1パルス周期として繰り返して溶接する交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法において、
前記電極マイナス期間中に溶接ワイヤと母材との短絡が発生したときは予め定めた短絡電流を通電すると共に、この短絡期間中の前記電極マイナス電流の設定値を積分して短絡積分値を算出し、前記短絡が解除されてアークが再発生すると前記ベース電流に戻して通電し、続く前記ピーク期間中は補償期間だけ予め定めた値よりも期間を延長して前記ピーク電流を通電し、前記補償期間は前記短絡積分値に予め定めた増幅率を乗じた値を前記ピーク電流の設定値で除算した値であることを特徴とする交流パルスアーク溶接の溶接電流制御方法。
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