JP2023167751A - Method for controlling weld finish of consumable electrode arc weld - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法に関するものである。 The present invention relates to a welding termination control method for consumable electrode arc welding.
消耗電極アーク溶接を終了するときに、溶接終了時のビード外観が良好になり、溶接ワイヤが溶融池に溶着（スチック）するのを防止し、溶接終了時に形成されるワイヤ先端粒のサイズを適正化して次のアークスタート性を良好にするための溶接終了制御（アンチスチック制御）が行われる。溶接終了制御は、溶接電源に溶接終了信号が入力されて、送給モータが慣性によって過渡的に減速して停止するまでの慣性期間における溶接電流及び溶接電圧の制御である。 When finishing consumable electrode arc welding, the bead appearance at the end of welding is good, the welding wire is prevented from sticking into the molten pool, and the size of the wire tip grain formed at the end of welding is appropriate. Welding termination control (anti-stick control) is performed to improve the next arc startability. Welding end control is control of welding current and welding voltage during an inertia period from when a welding end signal is input to the welding power source until the feed motor transiently decelerates and stops due to inertia.
特許文献１及び２には、 溶接電源に溶接終了信号が入力されるとピーク電流及びベース電流の通電を１周期として通電して溶接を終了する消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法が開示されている。特許文献１は、消耗電極アーク溶接が直流アーク溶接の場合である。特許文献２は、消耗電極アーク溶接がパルスアーク溶接の場合である。 Patent Documents 1 and 2 disclose a welding termination control method for consumable electrode arc welding, in which when a welding termination signal is input to a welding power source, welding is terminated by energizing a peak current and a base current in one cycle. There is. In Patent Document 1, the consumable electrode arc welding is direct current arc welding. In Patent Document 2, the consumable electrode arc welding is pulsed arc welding.
従来技術の消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法においては、炭素鋼、ステンレス鋼等の鉄侯の種類、タンサンガス１００％、アルゴンガス８０％＋炭酸ガス２０％の混合ガス等のシールドガスの種類に応じて溶接終了制御のパラメータを適正値に設定している。しかし、鉄鋼の種類及びシールドガスの種類が同一であり、ＪＩＳ規格が同じ溶接ワイヤを使用しても、溶接ワイヤの銘柄が異なると溶接終了制御の安定性がばらつき、溶接終了部の溶接品質が劣る場合が発生するという問題がある。 In the conventional welding termination control method of consumable electrode arc welding, the type of iron such as carbon steel or stainless steel, and the type of shielding gas such as 100% tansan gas or a mixed gas of 80% argon gas + 20% carbon dioxide gas, etc. Accordingly, parameters for welding completion control are set to appropriate values. However, even if the type of steel and shielding gas are the same and welding wires with the same JIS standards are used, if the brand of welding wire is different, the stability of welding completion control will vary and the welding quality of the welding end will be affected. There is a problem that there may be cases where the quality is inferior.
そこで、本発明では、消耗電極アーク溶接において、同じＪＩＳ規格の溶接ワイヤであれば銘柄が異なっても、溶接状態を常に安定化することができる溶接終了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 welding termination control method that can always stabilize the welding state in consumable electrode arc welding even if the welding wires are of the same JIS standard and are of different brands.
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
溶接電源に溶接終了信号が入力されると、溶接ワイヤの送給を停止へと導くと共に、ピーク電流及びベース電流の通電を１周期として通電して溶接を終了する消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法において、
前記ピーク電流の値及び／又は期間を、前記溶接ワイヤの脱酸成分の質量％に応じて変化させる、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1:
When a welding end signal is input to the welding power source, welding end control for consumable electrode arc welding stops welding wire feeding and completes welding by energizing the peak current and base current as one cycle. In the method,
changing the value and/or period of the peak current depending on the mass % of the deoxidizing component of the welding wire;
This is a welding termination control method for consumable electrode arc welding.
請求項２の発明は、
前記脱酸成分は、シリコン及びマンガンを合計した質量％である、
ことを特徴とする請求項１に記載の消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法である。
The invention of claim 2 is:
The deoxidizing component is the total mass % of silicon and manganese,
2. A welding completion control method for consumable electrode arc welding according to claim 1.
本発明によれば、消耗電極アーク溶接において、同じＪＩＳ規格の溶接ワイヤであれば銘柄が異なっても、溶接状態を常に安定化することができる。 According to the present invention, in consumable electrode arc welding, the welding condition can always be stabilized even if the brands of welding wires are different as long as the welding wires comply with the same JIS standard.
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.
図１は、本発明の実施の形態に係る消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。 FIG. 1 is a block diagram of a welding power source PS for implementing a welding termination control method for consumable electrode arc welding according to an embodiment of the present invention. Each block will be explained below with reference to the same figure.
電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源(図示は省略)を入力として、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、アーク溶接に適した溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力する。電源主回路ＰＭは、図示は省略するが、商用電源を整流する１次整流回路、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を高周波交流に変換する上記の駆動信号Ｄｖによって駆動されるインバータ回路、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トランス、降圧された高周波交流を直流に整流する２次整流回路、整流された直流を平滑するリアクトルを備えている。 The main power supply circuit PM inputs a commercial power source (not shown) such as a three-phase 200V power supply, performs output control such as inverter control according to a drive signal Dv described later, and generates a welding voltage Vw and a welding current Iw suitable for arc welding. Output. Although not shown, the power supply main circuit PM is driven by a primary rectifier circuit that rectifies commercial power, a capacitor that smoothes the rectified DC, and the above drive signal Dv that converts the smoothed DC into high-frequency AC. It is equipped with an inverter circuit, a high-frequency transformer that steps down high-frequency alternating current to a voltage value suitable for arc welding, a secondary rectifier circuit that rectifies the stepped-down high-frequency alternating current to direct current, and a reactor that smoothes the rectified direct current.
溶接ワイヤ１は、送給モータＭ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、ワーク２との間にアーク３が発生する。溶接ワイヤ１とワーク２との間には溶接電圧Ｖｗが印加され、溶接電流Ｉｗが通電する。溶接トーチ４の先端からはシールドガス(図示は省略)が噴出される。シールドガスは、アルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス、アルゴンガスと酸素との混合ガス等である。
The welding wire 1 is fed through the
溶接開始・終了回路ＯＮは、溶接を開始するときにＨｉｇｈレベル（溶接開始信号）となり、溶接を終了するときにＬｏｗレベル(溶接終了信号)となる溶接開始・終了信号Ｏｎを出力する。この回路は、溶接トーチ４に取り付けられたスイッチである。また、この回路は、ロボット溶接の場合はロボット制御装置に内蔵されている。
The welding start/end circuit ON outputs a welding start/end signal On that becomes High level (welding start signal) when welding starts and becomes Low level (welding end signal) when welding ends. This circuit is a switch attached to the
溶接電流設定回路ＩＲは、予め定めた溶接電流設定信号Ｉｒを出力する。 The welding current setting circuit IR outputs a predetermined welding current setting signal Ir.
送給速度設定回路ＦＲは、上記の溶接電流設定信号Ｉｒを入力として、予め定めた電流・送給速度変換関数によって算出された送給速度設定信号Ｆｒを出力する。 The feed rate setting circuit FR receives the above-mentioned welding current setting signal Ir and outputs a feed rate setting signal Fr calculated by a predetermined current/feed rate conversion function.
送給制御回路ＦＣは、上記の溶接開始・終了信号Ｏｎ及び上記の送給速度設定信号Ｆｒを入力として、溶接開始・終了信号ＯｎがＨｉｇｈレベル（溶接開始信号）のときは溶接ワイヤ１を送給速度設定信号Ｆｒによって設定された送給速度Ｆｗで定速送給し、溶接開始・終了信号ＯｎがＬｏｗレベル（溶接終了信号）に変化すると送給モータＭを停止させるための送給制御信号Ｆｃを出力する。溶接開始・終了信号ＯｎがＬｏｗレベル（溶接終了信号）に変化すると、送給速度Ｆｗは慣性によって次第に減速して停止する。この減速する期間が慣性期間となる。 The feed control circuit FC receives the above-mentioned welding start/end signal On and the above-mentioned feed speed setting signal Fr, and sends the welding wire 1 when the welding start/end signal On is at a High level (welding start signal). Feed control signal for constant speed feeding at the feed speed Fw set by the feed speed setting signal Fr and stopping the feed motor M when the welding start/end signal On changes to Low level (welding end signal) Output Fc. When the welding start/end signal On changes to Low level (welding end signal), the feeding speed Fw gradually decelerates and stops due to inertia. This period of deceleration is the inertia period.
送給モータＭは、上記の送給制御信号Ｆｃによって回転速度が制御されて、溶接ワイヤ１を送給速度Ｆｗで送給する。 The rotation speed of the feed motor M is controlled by the above-mentioned feed control signal Fc, and feeds the welding wire 1 at a feed speed Fw.
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。溶接電圧検出回路ＶＤは、上記の溶接電圧Ｖｗを検出して、溶接電圧検出信号Ｖｄを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒと上記の溶接電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。 The welding voltage setting circuit VR outputs a predetermined welding voltage setting signal Vr. Welding voltage detection circuit VD detects the above-mentioned welding voltage Vw and outputs welding voltage detection signal Vd. The voltage error amplification circuit EV amplifies the error between the welding voltage setting signal Vr and the welding voltage detection signal Vd, and outputs a voltage error amplification signal Ev.
ＪＩＳ規格設定回路ＪＲは、溶接作業者が使用する溶接ワイヤのＪＩＳ規格を入力すると、ＪＩＳ規格設定信号Ｊｒとして出力する。例えば、アルゴンと炭酸ガスとの混合ガスを使用するマグ溶接の場合、主にＪＩＳ規格のＹＧＷ１５又はＹＧＷ１６の溶接ワイヤが使用される。 When the JIS standard setting circuit JR inputs the JIS standard of the welding wire used by the welding operator, it outputs it as a JIS standard setting signal Jr. For example, in the case of MAG welding using a mixed gas of argon and carbon dioxide, welding wire of YGW15 or YGW16 according to the JIS standard is mainly used.
脱酸成分基準値回路ＤＳは、上記のＪＩＳ規格設定信号Ｊｒを入力として、ＪＩＳ規格設定信号Ｊｒに対応して予め記憶されている主な脱酸成分であるシリコンとマンガンの合計の質量％を脱酸成分基準値信号Ｄｓとして出力する。ＪＩＳ規格設定信号Ｊｒに対応したシリコンとマンガンの合計の質量％が規格表を参考にして予め設定されている。 The deoxidizing component reference value circuit DS inputs the above JIS standard setting signal Jr and calculates the total mass percentage of silicon and manganese, which are the main deoxidizing components, stored in advance in correspondence with the JIS standard setting signal Jr. It is output as a deoxidizing component reference value signal Ds. The total mass % of silicon and manganese corresponding to the JIS standard setting signal Jr is set in advance with reference to the standard table.
脱酸成分設定回路ＤＲは、溶接作業者が使用する溶接ワイヤの銘柄のシリコンとマンガンの合計の質量％を入力すると、脱酸成分設定信号Ｄｒとして出力する。溶接作業者は、使用する溶接ワイヤの銘柄のカタログを参考にして、シリコンとマンガンの合計の質量％を入力する。 The deoxidizing component setting circuit DR outputs a deoxidizing component setting signal Dr when the total mass % of silicon and manganese of the brand of welding wire used by the welding operator is input. The welding operator refers to the catalog of the brand of welding wire to be used and inputs the total mass percentage of silicon and manganese.
脱酸成分差分回路Ｅｄは、上記の脱酸成分設定信号Ｄｒと上記の脱酸成分基準値信号Ｄｓとの差分値（Ｄｒ－Ｄｓ）を算出して、脱酸成分差分信号Ｅｄを出力する。 The deoxidizing component difference circuit Ed calculates a difference value (Dr-Ds) between the deoxidizing component setting signal Dr and the deoxidizing component reference value signal Ds, and outputs a deoxidizing component difference signal Ed.
所定回数設定回路ＮＲは、上記の溶接電流設定信号Ｉｒを入力として、溶接電流設定信号Ｉｒに対応した所定回数設定信号Ｎｒを出力する。例えば、Ｉｒ＝５０ＡのときはＮｒ＝３とし、Ｉｒ＝１００ＡのときはＮｒ＝４とする。 The predetermined number of times setting circuit NR receives the above-mentioned welding current setting signal Ir and outputs a predetermined number of times setting signal Nr corresponding to the welding current setting signal Ir. For example, when Ir=50A, Nr=3, and when Ir=100A, Nr=4.
ピーク期間設定回路ＴＰＲは、上記のＪＩＳ規格設定信号Ｊｒ及び上記の脱酸成分差分信号Ｅｄを入力として、ＪＩＳ規格設定信号Ｊｒに対応して予め設定されているピーク期間基準値Ｔp0に対してＴp0＋Ｇ１・Ｅｄの補正を行い、ピーク期間設定信号Ｔprを出力する。ここで、Ｇ１は脱酸成分差分信号Ｅｄの値を、ピーク期間に対する補正値へと変換するための予め定めた正の定数である。したがって、使用する溶接ワイヤの脱酸成分の質量％が基準値よりも第である場合（Ｅｄ＞０の場合）には、ピーク期間設定信号Ｔprはピーク期間基準値Ｔp0よりも大きな値へと補正される。逆の場合は、小さな値へと補正される。 The peak period setting circuit TPR inputs the JIS standard setting signal Jr and the deoxidizing component difference signal Ed, and sets Tp0+G1 to the peak period reference value Tp0, which is preset corresponding to the JIS standard setting signal Jr.・Correct Ed and output peak period setting signal Tpr. Here, G1 is a predetermined positive constant for converting the value of the deoxidizing component difference signal Ed into a correction value for the peak period. Therefore, if the mass % of the deoxidizing component of the welding wire used is higher than the reference value (Ed>0), the peak period setting signal Tpr is corrected to a value larger than the peak period reference value Tp0. be done. In the opposite case, the value is corrected to a smaller value.
ピーク電流設定回路ＩＰＲは、上記のＪＩＳ規格設定信号Ｊｒ及び上記の脱酸成分差分信号Ｅｄを入力として、ＪＩＳ規格設定信号Ｊｒに対応して予め設定されているピーク電流基準値Ｉp0に対してＩp0＋Ｇ２・Ｅｄの補正を行い、ピーク電流設定信号Ｉprを出力する。ここで、Ｇ２は脱酸成分差分信号Ｅｄの値を、ピーク電流に対する補正値へと変換するための予め定めた正の定数である。したがって、使用する溶接ワイヤの脱酸成分の質量％が基準値よりも第である場合（Ｅｄ＞０の場合）には、ピーク電流設定信号Ｉprはピーク電流基準値Ｉp0よりも大きな値へと補正される。逆の場合は、小さな値へと補正される。 The peak current setting circuit IPR inputs the above JIS standard setting signal Jr and the above deoxidizing component difference signal Ed, and sets Ip0+G2 to the peak current reference value Ip0 which is preset in accordance with the JIS standard setting signal Jr.・Correct Ed and output peak current setting signal Ipr. Here, G2 is a predetermined positive constant for converting the value of the deoxidizing component difference signal Ed into a correction value for the peak current. Therefore, if the mass % of the deoxidizing component of the welding wire used is higher than the reference value (Ed>0), the peak current setting signal Ipr is corrected to a value larger than the peak current reference value Ip0. be done. In the opposite case, the value is corrected to a smaller value.
パルス電流設定回路ＩＣＲは、後述する切換制御信号Ｓｃ、上記の所定回数設定信号Ｎｒ、上記のピーク期間設定信号Ｔpr及び上記のピーク電流設定信号Ｉprを入力として、切換制御信号ＳｃがＬｏｗレベルに変化した時点から、ピーク期間設定信号Ｔprによって設定されたピーク期間中はピーク電流設定信号Ｉprの値となり、予め定めたベース期間中は予め定めたベース電流設定値となる信号を１周期として、所定回数設定信号Ｎｒの値だけ繰り返すパルス電流設定信号Ｉcrを出力すると共に、繰り返しが終了すると短時間Ｈｉｇｈレベルとなる停止信号Ｏffを出力する。 The pulse current setting circuit ICR inputs a switching control signal Sc described later, the above-mentioned predetermined number of times setting signal Nr, the above-mentioned peak period setting signal Tpr, and the above-mentioned peak current setting signal Ipr, and changes the switching control signal Sc to Low level. From the point in time, the signal becomes the value of the peak current setting signal Ipr during the peak period set by the peak period setting signal Tpr, and becomes the predetermined base current setting value during the predetermined base period. It outputs a pulse current setting signal Icr that is repeated by the value of the setting signal Nr, and outputs a stop signal Off that becomes High level for a short time when the repetition is completed.
溶接電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流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、上記のパルス電流設定信号Ｉcrと溶接電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。 The welding current detection circuit ID detects the above-mentioned welding current Iw and outputs a welding current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies the error between the pulse current setting signal Icr and the welding current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei.
アーク期間計測回路ＴＡは、短絡が解除されてアークが再発生した時点からのアーク期間の経過時間を計測して、アーク期間計測信号Ｔａを出力する。 The arc period measuring circuit TA measures the elapsed time of the arc period from the time when the short circuit is released and the arc re-occurs, and outputs the arc period measuring signal Ta.
切換制御回路ＳＣは、上記の溶接開始・終了信号Ｏｎ及び上記のアーク期間計測信号Ｔａを入力として、溶接開始・終了信号ＯｎがＨｉｇｈレベル(溶接開始)に変化するとＨｉｇｈレベルに変化し、Ｌｏｗレベル(溶接終了)に変化した後にアーク期間計測信号Ｔａの値が予め定めた遅延時間Ｔｄの値と等しくなった時点でＬｏｗレベルに変化する切換制御信号Ｓｃを出力する。遅延時間Ｔｄは、５ms程度であり、０秒に設定して遅延しないようにしても良い。 The switching control circuit SC inputs the above welding start/end signal On and the above arc period measurement signal Ta, and when the welding start/end signal On changes to High level (welding start), it changes to High level, and changes to Low level. When the value of the arc period measurement signal Ta becomes equal to the value of the predetermined delay time Td after changing to (end of welding), a switching control signal Sc that changes to Low level is output. The delay time Td is about 5 ms, and may be set to 0 seconds so that there is no delay.
切換回路ＳＷは、上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖ、上記の電流誤差増幅信号Ｅｉ及び上記の切換制御信号Ｓｃを入力として、切換制御信号ＳｃがＨｉｇｈレベル（定常溶接期間）のときはａ側に切り換わり電圧誤差増幅信号Ｅｖを誤差増幅信号Ｅａとして出力し、Ｌｏｗレベル（パルス電流通電期間）のときはｂ側に切り換わり電流誤差増幅信号Ｅｉを誤差増幅信号Ｅａとして出力する。したがって、切換制御信号ＳｃがＨｉｇｈレベルのときは一般的な消耗電極アーク溶接電源と同様に定電圧制御となり、Ｌｏｗレベルのときは定電流制御となりピーク電流及びベース電流から形成されるパルス電流が所定回数だけ通電する。 The switching circuit SW receives the voltage error amplification signal Ev, the current error amplification signal Ei, and the switching control signal Sc as input, and switches to the a side when the switching control signal Sc is at a high level (steady welding period). Instead, the voltage error amplification signal Ev is outputted as the error amplification signal Ea, and when the level is low (pulse current conduction period), it is switched to the b side and the current error amplification signal Ei is outputted as the error amplification signal Ea. Therefore, when the switching control signal Sc is High level, constant voltage control is performed like a general consumable electrode arc welding power source, and when it is Low level, constant current control is performed and the pulse current formed from the peak current and base current is controlled at a predetermined level. Turn on the power only the number of times.
駆動回路ＤＶは、上記の溶接開始・終了信号Ｏｎ、上記の停止信号Ｏff及び上記の誤差増幅信号Ｅａを入力として、溶接開始・終了信号ＯｎがＨｉｇｈレベルに変化した時点から停止信号Ｏffが短時間Ｈｉｇｈレベルに変化するまでの期間中は、誤差増幅信号Ｅａに基づいてＰＷＭ変調制御を行い、駆動信号Ｄｖを出力する。したがって、溶接電源ＰＳは、溶接開始・終了信号ＯｎがＨｉｇｈレベルに変化した時点から出力を開始し、溶接開始・終了信号ＯｎがＬｏｗレベルに変化して所定回数のパルス電流が通電した時点で停止信号Ｏffが短時間Ｈｉｇｈレベルとなり出力を停止する。 The drive circuit DV inputs the above welding start/end signal On, the above stop signal Off, and the above error amplification signal Ea, and keeps the stop signal Off for a short time from the time when the welding start/end signal On changes to High level. During the period until the level changes to High level, PWM modulation control is performed based on the error amplification signal Ea, and the drive signal Dv is output. Therefore, the welding power source PS starts outputting when the welding start/end signal On changes to High level, and stops when the welding start/end signal On changes to Low level and a predetermined number of pulse currents are applied. The signal Off becomes High level for a short time and stops outputting.
図２は、本発明の実施の形態に係る消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法を示す図１の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接開始・終了信号Ｏｎの時間変化を示し、同図（Ｂ）は送給速度Ｆｗの時間変化を示し、同図（Ｃ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｄ）は溶接電圧Ｖｗの時間変化を示し、同図（Ｅ）は切換制御信号Ｓｃの時間変化を示し、同図（Ｆ）は停止信号Ｏffの時間変化を示す。以下、同図を参照して各信号の動作について説明する。 FIG. 2 is a timing chart of each signal in the welding power source of FIG. 1 illustrating a welding termination control method of consumable electrode arc welding according to an embodiment of the present invention. The same figure (A) shows the time change of the welding start/end signal On, the same figure (B) shows the time change of the feeding speed Fw, the same figure (C) shows the time change of the welding current Iw, and the same figure (B) shows the time change of the welding current Iw. Figure (D) shows the time change of the welding voltage Vw, the same figure (E) shows the time change of the switching control signal Sc, and the same figure (F) shows the time change of the stop signal Off. The operation of each signal will be explained below with reference to the same figure.
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、溶接開始・終了信号ＯｎがＨｉｇｈレベル(溶接開始)からＬｏｗレベル(溶接終了)に変化すると、溶接終了制御(アンチスティック制御)が開始する。これに応動して、図１の送給モータＭは停止動作に移行し、同図（Ｂ）に示すように、送給速度Ｆｗは慣性によって次第に減速して時刻ｔ４で０となる。時刻ｔ１～ｔ４の期間が慣性期間となり、５０～１００ms程度である。 At time t1, when the welding start/end signal On changes from High level (welding start) to Low level (welding end), welding end control (anti-stick control) is started, as shown in FIG. In response to this, the feed motor M in FIG. 1 shifts to a stop operation, and as shown in FIG. 1(B), the feed speed Fw gradually decelerates due to inertia and reaches 0 at time t4. The period from time t1 to t4 is an inertia period, which is approximately 50 to 100 ms.
時刻ｔ１の直前に発生した短絡が解除されてアークが再発生した時点からのアーク期間の経過時間が予め定めた遅延時間Ｔｄに達する時刻ｔ２において、同図（Ｅ）に示すように、切換制御信号ＳｃがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化する。これに応動して、パルス電流通電期間に入り、同図（Ｃ）に示すように、ピーク期間中のピーク電流及び予め定めたベース期間中の予め定めたベース電流から形成されるパルス電流を１周期として所定回数繰り返して溶接電流Ｉｗが通電する。上記のピーク期間は、図１のピーク期間設定信号Ｔprによって設定される。上記のピーク電流は、図１のピーク電流設定信号Ｉprによって設定される。ピーク期間設定信号Ｔpr及びピーク電流設定信号Ｉprの補正方法については、後述する。同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗについても、ピーク期間中のピーク電圧及びベース期間中のベース電圧が溶接ワイヤとワークとの間に印加する。ピーク電圧及びベース電圧はアーク長に比例した値となる。例えば、ピーク期間は１．５ms程度であり、ピーク電流は４００Ａ程度であり、ベース期間は８ms程度であり、ベース電流は５０Ａ程度である。これらのパラメータは図１のパルス電流設定信号Ｉcrによって設定され、１周期ごとに一つの溶滴が移行する状態となるように設定される。 At time t2, when the elapsed time of the arc period from the time when the short circuit that occurred immediately before time t1 is released and the arc re-occurs reaches a predetermined delay time Td, switching control is performed as shown in FIG. The signal Sc changes from High level to Low level. In response to this, a pulse current energization period begins, and as shown in FIG. The welding current Iw is repeatedly applied a predetermined number of times as a cycle. The above peak period is set by the peak period setting signal Tpr in FIG. The above peak current is set by the peak current setting signal Ipr shown in FIG. A method of correcting the peak period setting signal Tpr and the peak current setting signal Ipr will be described later. As shown in FIG. 4D, regarding the welding voltage Vw, a peak voltage during the peak period and a base voltage during the base period are applied between the welding wire and the workpiece. The peak voltage and base voltage have values proportional to the arc length. For example, the peak period is about 1.5 ms, the peak current is about 400 A, the base period is about 8 ms, and the base current is about 50 A. These parameters are set by the pulse current setting signal Icr shown in FIG. 1, and are set so that one droplet moves every cycle.
時刻ｔ３において、所定回数のパルス電流の通電が終了すると、同図（Ｆ）に示すように、停止信号Ｏffが短時間Ｈｉｇｈレベルとなる。これに応動して、溶接電源は出力を停止するので、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流Ｉｗは０Ａとなり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは０Ｖとなる。同図では、時刻ｔ３は、送給速度Ｆｗの慣性期間が終了する時刻ｔ４の直前となっているが、直後となる場合もある。時刻ｔ３は、時刻ｔ４の近傍の時刻となる。 At time t3, when the predetermined number of pulse current applications are completed, the stop signal Off becomes High level for a short period of time, as shown in (F) of the figure. In response to this, the welding power source stops its output, so the welding current Iw becomes 0A as shown in FIG. 2(C), and the welding voltage Vw becomes 0V as shown in FIG. In the figure, the time t3 is immediately before the time t4 when the inertia period of the feeding speed Fw ends, but it may be immediately after the time t4. Time t3 is a time near time t4.
パルス電流を繰り返す所定回数は、図１の所定回数設定信号Ｎｒによって設定される。所定回数設定信号Ｎｒは、図１の溶接電流設定信号Ｉｒに対応して自動設定される。 The predetermined number of times the pulse current is repeated is set by the predetermined number of times setting signal Nr in FIG. The predetermined number of times setting signal Nr is automatically set in accordance with the welding current setting signal Ir shown in FIG.
上述した実施の形態においては、定常溶接期間が直流アーク溶接(短絡移行アーク溶接)の場合について説明したが、パルスアーク溶接であっても良い。 In the embodiments described above, the case where the steady welding period is DC arc welding (short-circuit transfer arc welding) has been described, but pulsed arc welding may also be used.
以下、ピーク期間設定信号Ｔpr及びピーク電流設定信号Ｉprの補正方法について説明する。
１）図１のＪＩＳ規格設定回路ＪＲに対して、溶接作業者が、使用する溶接ワイヤのＪＩＳ規格を入力すると、ＪＩＳ規格設定信号Ｊｒが出力される。
２）図１の脱酸成分基準値回路ＤＳは、上記のＪＩＳ規格設定信号Ｊｒに対応した予め記憶されている主な脱酸成分であるシリコンとマンガンの合計の質量％を脱酸成分基準値信号Ｄｓとして出力する。
３）図１の脱酸成分設定回路ＤＲに対して、溶接作業者が、使用する溶接ワイヤの銘柄のシリコンとマンガンの合計の質量％を入力すると、脱酸成分設定信号Ｄｒが出力される。
４）図１の脱酸成分差分回路Ｅｄは、上記の脱酸成分設定信号Ｄｒと上記の脱酸成分基準値信号Ｄｓとの差分値（Ｄｒ－Ｄｓ）を算出して、脱酸成分差分信号Ｅｄを出力する。
５）図１のピーク期間設定回路ＴＰＲは、上記のＪＩＳ規格設定信号Ｊｒに対応して予め設定されているピーク期間基準値Ｔp0に対してＴp0＋Ｇ１・Ｅｄの補正を行い、ピーク期間設定信号Ｔprを出力する。
６）図１のピーク電流設定回路ＩＰＲは、上記のＪＩＳ規格設定信号Ｊｒに対応して予め設定されているピーク電流基準値Ｉp0に対してＩp0＋Ｇ２・Ｅｄの補正を行い、ピーク電流設定信号Ｉprを出力する。
A method of correcting the peak period setting signal Tpr and the peak current setting signal Ipr will be described below.
1) When a welding operator inputs the JIS standard of the welding wire to be used into the JIS standard setting circuit JR of FIG. 1, a JIS standard setting signal Jr is output.
2) The deoxidizing component reference value circuit DS in FIG. It is output as a signal Ds.
3) When a welding operator inputs the total mass % of silicon and manganese of the brand of welding wire to be used into the deoxidizing component setting circuit DR of FIG. 1, a deoxidizing component setting signal Dr is output.
4) The deoxidizing component difference circuit Ed in FIG. Output Ed.
5) The peak period setting circuit TPR in FIG. 1 corrects the peak period reference value Tp0, which is preset in accordance with the above JIS standard setting signal Jr, by Tp0+G1·Ed, and adjusts the peak period setting signal Tpr. Output.
6) The peak current setting circuit IPR in FIG. 1 corrects the peak current reference value Ip0, which is preset in accordance with the above JIS standard setting signal Jr, by Ip0+G2·Ed, and sets the peak current setting signal Ipr. Output.
使用する溶接ワイヤに含まれている脱酸成分の質量％がその規格の基準値に対して多い場合には、ピーク期間及び／又はピーク電流が大きくなるように補正している。逆に、基準値よりも少ない場合には、ピーク期間及び／又はピーク電流が小さくなるように補正している。このように補正することによって、溶接終了制御の安定化を図っている。 If the mass % of the deoxidizing component contained in the welding wire used is greater than the reference value of the standard, the peak period and/or peak current is corrected to become larger. Conversely, if it is less than the reference value, the peak period and/or peak current is corrected to become smaller. By making this correction, welding completion control is stabilized.
本実施の形態では、同じＪＩＳ規格の溶接ワイヤに対しても、銘柄が異なる場合には、その銘柄に含まれている脱酸成分の質量％に応じて、溶接終了制御のピーク期間及び／又はピーク電流を最適化することができる。脱酸成分の主なものはシリコンとマンガンであるので、両者を対象としている。この結果、常に安定した溶接終了制御を行うことができるので、溶接終了部の溶接品質を良好にすることができる。上述した実施の形態では、ピーク期間及びピーク電流の両値を適正化する場合について説明したが、どちらか一方だけを適正化するようにしても良い。 In this embodiment, when welding wires of the same JIS standard are of different brands, the peak period and/or of the welding termination control is adjusted according to the mass % of the deoxidizing component contained in the brands. Peak current can be optimized. The main deoxidizing components are silicon and manganese, so both are targeted. As a result, stable welding termination control can be performed at all times, so that the welding quality of the welding termination portion can be improved. In the embodiment described above, a case has been described in which both the peak period and the peak current are optimized, but only one of them may be optimized.
１ 溶接ワイヤ
２ ワーク
３ アーク
４ 溶接トーチ
５ 送給ロール
ＤＲ 脱酸成分設定回路
Ｄｒ 脱酸成分設定信号
ＤＳ 脱酸成分基準値回路
Ｄｓ 脱酸成分基準値信号
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
Ｅａ 誤差増幅信号
ＥＤ 脱酸成分差分回路
Ｅｄ 脱酸成分差分信号
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
Ｆｗ 送給速度
ＩＤ 溶接電流検出回路
Ｉｄ 溶接電流検出信号
ＩＣＲ パルス電流設定回路
Ｉcr パルス電流設定信号
ＩＰＲ ピーク電流設定回路
Ｉpr ピーク電流設定信号
ＩＲ 溶接電流設定回路
Ｉｒ 溶接電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＪＲ ＪＩＳ規格設定回路
Ｊｒ ＪＩＳ規格設定信号
Ｍ 送給モータ
ＮＲ 所定回数設定回路
Ｎｒ 所定回数設定信号
Ｏff 停止信号
ＯＮ 溶接開始・終了回路
Ｏｎ 溶接開始・終了信号
ＰＭ 電源主回路
ＰＳ 溶接電源
ＳＣ 切換制御回路
Ｓｃ 切換制御信号
ＳＷ 切換回路
ＴＡ アーク期間計測回路
Ｔａ アーク期間計測信号
Ｔｄ 遅延時間
ＴＰＲ ピーク期間設定回路
Ｔpr ピーク期間設定信号
ＶＤ 溶接電圧検出回路
Ｖｄ 溶接電圧検出信号
ＶＲ 溶接電圧設定回路
Ｖｒ 溶接電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
1 Welding wire 2 Workpiece 3
Claims (2)
前記ピーク電流の値及び／又は期間を、前記溶接ワイヤの脱酸成分の質量％に応じて変化させる、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法。 When a welding end signal is input to the welding power source, welding end control for consumable electrode arc welding stops welding wire feeding and completes welding by energizing the peak current and base current as one cycle. In the method,
changing the value and/or period of the peak current depending on the mass % of the deoxidizing component of the welding wire;
A method for controlling the termination of welding in consumable electrode arc welding.
ことを特徴とする請求項１に記載の消耗電極アーク溶接の溶接終了制御方法。 The deoxidizing component is the total mass % of silicon and manganese,
The welding completion control method for consumable electrode arc welding according to claim 1.
Priority Applications (1)
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