JP5070119B2 - パルスアーク溶接の出力制御方法 - Google Patents
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Description
前記ピーク電流設定値Iprが予め定めたピーク電流上限値Ipu以上であるときはピーク電流補償値Iph=((Ipr−Ipu)×Tp)/Tbを算出し、
前記ピーク電流設定値Iprが予め定めたピーク電流下限値Ipd以下であるときはピーク電流補償値Iph=((Ipr−Ipd)×Tp)/Tbを算出し、
前記ピーク電流設定値IprをIpd<Ipr<Ipuの範囲に制限してピーク電流制御設定値Ipcを算出し前記ピーク電流を制御し、
前記ベース電流設定値Ibrと前記ピーク電流補償値Iphとを加算してベース電流制御設定値Ibcを算出し、このベース電流制御設定値IbcをIbd<Ibc<Ibuの範囲に制限して前記ベース電流を制御する、
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。
前記ベース電流設定値Ibrが予め定めたベース電流上限値Ibu以上であるときはベース電流補償値Ibh=((Ibr−Ibu)×Tb)/Tpを算出し、
前記ベース電流設定値Ibrが予め定めたベース電流下限値Ibd以下であるときはベース電流補償値Ibh=((Ibr−Ibd)×Tb)/Tpを算出し、
前記ピーク電流設定値Iprと前記ベース電流補償値Ibhとを加算してピーク電流制御設定値Ipcを算出し、このピーク電流制御設定値IpcをIpd<Ipc<Ipuの範囲に制限して前記ピーク電流を制御する、
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。
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示す溶接電流Iwの波形図である。同図は上述した電流値変調制御によってピーク電流Ip及びベース電流Ibがフィードバック制御されているときの第n回目のパルス周期Tpb(n)における波形図である。以下、同図を参照して説明する。
(1)溶接電圧平滑値(溶接電圧平均値)Vavを検出し、予め定めた溶接電圧設定値Vrとの電圧誤差ΔV=Vr−Vavを算出する。
(2)ここで、第n−1回目のパルス周期Tpb(m-1)におけるピーク電流設定値をIpr(n-1)とし、ベース電流設定値をIbr(n-1)とする。そして、第n回目のパルス周期Tpb(n)におけるピーク電流設定値Ipr(n)=Ipr(n-1)+Gp×ΔVを算出する。同様に、ベース電流設定値Ibr(n)=Ibr(n-1)+Gb×ΔVを算出する。但し、Gp及びGbは予め定めた増幅率である。
(4)ピーク電流設定値Ipr(n)が予め定めたピーク電流下限値Ipd以下であるときはピーク電流補償値Iph(n)=((Ipr(n)−Ipd)×Tp)/Tbを算出する。
(5)ピーク電流設定値Ipr(n)がIpd<Ipr(n)<Ipdであるときは、ピーク電流補償値Iph=0とする。
(6)ベース電流設定値Ibr(n)が予め定めたベース電流上限値Ibu以上であるときはベース電流補償値Ibh(n)=((Ibr(n)−Ibu)×Tb)/Tpを算出する。
(7)ベース電流設定値Ibr(n)が予め定めたベース電流下限値Ibd以下であるときはベース電流補償値Ibh(n)=((Ibr(n)−Ibd)×Tb)/Tpを算出する。
(8)ベース電流設定値Ibr(n)がIbd<Ibr(n)<Ibdであるときは、ベース電流補償値Ibh=0とする。
(10)上記のベース電流設定値Ibr(n)を以下のように修正してベース電流制御設定値Ibc(n)を算出する。まず、Ibc(n)=Ibr(n)+Iph(n)を算出し、この値がベース電流上限値Ibu以上であるときはibc(n)=Ibuとし、ベース電流下限値Ibd以下であるときはIbc(n)=Ibdとする。
(11)上記のピーク電流制御設定値Ipc(n)に対応したピーク電流Ipを通電し、上記のベース電流制御設定値Ibc(n)に対応したベース電流Ibを通電する。
Ipr≧IpuのときはIph=((Ipr−Ipu)×Tp/Tbを算出し、
Ipd<Ipr<IpuのときはIph=0とし、
Ipr≦IpdのときはIph=((Ipr−Ipd)×Tp/Tbを算出し、
ピーク電流補償信号Iphを出力する。ここで、Ipuは予め定めたピーク電流上限値であり、Ipdは予め定めたピーク電流下限値であり、Tpはピーク期間の長さであり、Tbはベース期間の長さである。ベース電流補償回路IBHは、上記のベース電流設定信号Ibrを入力として、
Ibr≧IbuのときはIbh=((Ibr−Ibu)×Tb/Tpを算出し、
Ibd<Ibr<IbuのときはIbh=0とし、
Ibr≦IbdのときはIbh=((Ibr−Ibd)×Tb/Tpを算出し、
ベース電流補償信号Ibhを出力する。ここで、Ibuは予め定めたベース電流上限値であり、Ibdは予め定めたベース電流下限値であり、Tpはピーク期間の長さであり、Tbはベース期間の長さである。
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は、電流値変調制御によってピーク電流のみが変化する場合である。この場合は、第n回目のパルス周期Tpb(n)の開始時点における実施の形態1で上述した(1)〜(11)の処理を以下のように変更する。すなわち、上記(2)の処理を以下のように変更し、その他の処理は同一のままである。
(2)ここで、第n−1回目のパルス周期Tpb(m-1)におけるピーク電流設定値をIpr(n-1)とする。そして、第n回目のパルス周期Tpb(n)におけるピーク電流設定値Ipr(n)=Ipr(n-1)+Gp×ΔVを算出する。他方、ベース電流はフィードバック制御されていないので所定値Ibrのままであり、ベース電流設定値Ibr(n)=Ibr)となる。但し、Gpは予め定めた増幅率である。
本発明の実施の形態3に係るパルスアーク溶接の出力制御方法は、電流値変調制御によってベース電流のみが変化する場合である。この場合は、第n回目のパルス周期Tpb(n)の開始時点における実施の形態1で上述した(1)〜(11)の処理を以下のように変更する。すなわち、上記(2)の処理を以下のように変更し、その他の処理は同一のままである。
(2)ここで、第n−1回目のパルス周期Tpb(m-1)におけるベース電流設定値をIbr(n-1)とする。ここで、ピーク電流はフィードバック制御されていないので所定値Iprとなり、第n回目のパルス周期Tpb(n)におけるピーク電流設定値Ipr(n)=Iprとなる。他方、ベース電流設定値Ibr(n)=Ibr(n-1)+Gb×ΔVを算出する。但し、Gbは予め定めた増幅率である。
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
DV 駆動回路
Dv 駆動信号
EI 電流誤差増幅回路
Ei 電流誤差増幅信号
EV 電圧誤差回路
Gb 増幅率
Gp 増幅率
Iav 溶接電流平均値
Ib ベース電流
IBC ベース電流制御設定回路
Ibc ベース電流制御設定(値/信号)
Ibd ベース電流下限値
IBH ベース電流補償回路
Ibh ベース電流補償(値/信号)
IBR ベース電流設定回路
IBR2 第2ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定(値/信号)
Ibu ベース電流上限値
ID 溶接電流検出回路
Id 溶接電流検出信号
Ip ピーク電流
IPC ピーク電流制御設定回路
Ipc ピーク電流制御設定(値/信号)
Ipd ピーク電流下限値
IPH ピーク電流補償回路
Iph ピーク電流補償(値/信号)
IPR ピーク電流設定回路
IPR2 第2ピーク電流設定回路
Ipr ピーク電流設定(値/信号)
Ipu ピーク電流上限値
Ir 溶接電流設定信号
Iw 溶接電流
PM 電源主回路
SW 切換回路
Tb ベース期間
Tp ピーク期間
TPB パルス周期タイマ回路
Tpb パルス周期(信号)
Vav 溶接電圧平均値
Vb ベース電圧
VD 溶接電圧検出回路
Vd 溶接電圧検出信号
Vp ピーク電圧
VR 溶接電圧設定回路
Vr 溶接電圧設定(値/信号)
Vw 溶接電圧
WM ワイヤ送給モータ
ΔV 電圧誤差信号
Claims (2)
- 溶接ワイヤを所定速度で送給すると共に、予め定めたピーク期間Tp中はピーク電流設定値Iprに対応するピーク電流を通電し、予め定めたベース期間Tb中はベース電流設定値Ibrに対応するベース電流を通電し、溶接電圧の検出値が予め定めた溶接電圧設定値に等しくなるように前記ピーク電流設定値Iprを変化させるパルスアーク溶接の出力制御方法において、
前記ピーク電流設定値Iprが予め定めたピーク電流上限値Ipu以上であるときはピーク電流補償値Iph=((Ipr−Ipu)×Tp)/Tbを算出し、
前記ピーク電流設定値Iprが予め定めたピーク電流下限値Ipd以下であるときはピーク電流補償値Iph=((Ipr−Ipd)×Tp)/Tbを算出し、
前記ピーク電流設定値IprをIpd<Ipr<Ipuの範囲に制限してピーク電流制御設定値Ipcを算出し前記ピーク電流を制御し、
前記ベース電流設定値Ibrと前記ピーク電流補償値Iphとを加算してベース電流制御設定値Ibcを算出し、このベース電流制御設定値IbcをIbd<Ibc<Ibuの範囲に制限して前記ベース電流を制御する、
ことを特徴とするパルスアーク溶接の出力制御方法。 - 前記溶接電圧の検出値が前記溶接電圧設定値に等しくなるように前記ベース電流設定値Ibrを変化させ、
前記ベース電流設定値Ibrが予め定めたベース電流上限値Ibu以上であるときはベース電流補償値Ibh=((Ibr−Ibu)×Tb)/Tpを算出し、
前記ベース電流設定値Ibrが予め定めたベース電流下限値Ibd以下であるときはベース電流補償値Ibh=((Ibr−Ibd)×Tb)/Tpを算出し、
前記ピーク電流設定値Iprと前記ベース電流補償値Ibhとを加算してピーク電流制御設定値Ipcを算出し、このピーク電流制御設定値IpcをIpd<Ipc<Ipuの範囲に制限して前記ピーク電流を制御する、
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。
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