JP5149752B2 - パルスアーク溶接の出力制御方法 - Google Patents
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Description
溶接ワイヤを予め定めたワイヤ送給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、これらの通電を1パルス周期として繰り返して溶接を行うパルスアーク溶接の出力制御方法において、
第n回目のパルス周期の開始に際して、予め定めた溶接電圧設定値と溶接電圧の検出値との電圧誤差に応じて溶接電流変化量ΔIを算出し、配分比率α(0≦α≦1)を予め設定し、
ピーク電流設定値変化量ΔIpr=ΔI×(Tp+Tb)×α/Tpを算出し、この値を第n−1回目のパルス周期における前記ピーク電流設定値に加算して第n回目のパルス周期における前記ピーク電流設定値Iprを算出して前記ピーク電流を制御し、
ベース電流設定値変化量ΔIbr=ΔI×(Tp+Tb)×(1−α)/Tbを算出し、この値を第n−1回目のパルス周期における前記ベース電流設定値に加算して第n回目のパルス周期における前記ベース電流設定値Ibrを算出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。
ことを特徴とする第1の発明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実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
Ipr=550+(10×5×0.5/1)=575Aとなり、
Ibr=50+(10×5×0.5/4)=56.25Aとなる。
このように、ベース電流への負担は従来技術のときの10Aよりも軽くなる。
Ipr=550+(10×3×0.5/1)=565Aとなり、
Ibr=50+(10×3×0.5/2)=57.5Aとなる。
このように、ベース電流への負担はやはり軽くなる。
図2は、本発明の実施の形態2に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図において上述した図1と同一のブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、同図を参照して図1とは異なる破線で示す第2配分比率設定回路HR2について説明する。
図4は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を示す電流・電圧波形図である。同図(A)はアークを通電する溶接電流Iwを示し、同図(B)は溶接ワイヤと母材との間の溶接電圧Vwを示す。同図は、ベース期間の一部が電極マイナス極性期間となる交流パルスアーク溶接の場合である。同図において、0A及び0Vよりも上側が電極プラス極性EPとなり、下側が電極マイナス極性ENとなる。以下、同図を参照して説明する。
(1)第n回目のパルス周期の開始時点である時刻t1において、溶接電圧平均値Vavと予め定めた電圧設定値Vrとの電圧誤差を算出する。
(2)この電圧誤差に基づいて溶接電流変化量ΔIを算出する。
(3)この溶接電流変化量ΔIと予め定めた配分比率α及びベース期間配分比率βとを入力として以下の演算を行う。
ピーク電流変化量ΔIp=ΔI×(Tn+Tp+Tb)×α/Tp
ベース電流変化量ΔIb=ΔI×(Tn+Tp+Tb)×(1−α)×β/Tb
電極マイナス極性ベース電流変化量ΔIn=ΔI×(Tn+Tp+Tb)×(1−α)×(1−β)/Tn
(4)第n−1回目のパルス周期におけるピーク電流値、ベース電流値及び電極マイナス極性ベース電流値の各々に上記のピーク電流変化量ΔIp、ベース電流変化量ΔIb及び電極マイナス極性ベース電流変化量ΔInを加算して、第n回目のパルス周期におけるピーク電流値、ベース電流値及び電極マイナス極性ベース電流値を算出して通電する。
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
5 送給ロール
D2a〜D2d 2次整流器
DV 駆動回路
Dv 駆動信号
DVS 2次側駆動回路
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
f(Fr) 関数
FC 送給制御回路
Fc 送給制御信号
FR ワイヤ送給速度設定回路
Fr ワイヤ送給速度設定信号
G 増幅率
g(Fr) 関数
HR 配分比率設定回路
HR2 第2配分比率設定回路
HR3 第3配分比率設定回路
Iav 溶接電流平均値
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定信号
ID 溶接電流検出回路
Id 溶接電流検出信号
In 電極マイナス極性ベース電流
INR 電極マイナス極性ベース電流設定回路
Inr 電極マイナス極性ベース電流設定信号
INT インバータトランス
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 ピーク電流設定信号
Ir 溶接電流設定信号
Iw 溶接電流
Nd 電極マイナス極性駆動信号
NTR 電極マイナス極性トランジスタ
Pd 電極プラス極性駆動信号
PM 電源主回路
PTR 電極プラス極性トランジスタ
SW 切換回路
SW2 第2切換回路
Tb (電極プラス極性)ベース期間
Tn 電極マイナス極性ベース期間
Tp (電極プラス極性)ピーク期間
TPB パルス周期タイマ回路
Tpb パルス周期(信号)
TPB2 第2パルス周期タイマ回路
Vav 溶接電圧平均値(溶接電圧平滑値)
Vb ベース電圧
VD 溶接電圧検出回路
Vd 溶接電圧検出信号
Vn 電極マイナス極性電圧
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
α 配分比率(信号)
β ベース期間配分比率(信号)
ΔI 溶接電流変化量(信号)
ΔIb ベース電流変化量
ΔIbr ベース電流設定値変化量
ΔIn 電極マイナス極性ベース電流変化量
ΔInr 電極マイナス極性ベース電流設定値変化量
ΔIp ピーク電流変化量
ΔIpr ピーク電流設定値変化量
ΔV 電圧誤差
Claims (2)
- 溶接ワイヤを予め定めたワイヤ送給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、これらの通電を1パルス周期として繰り返して溶接を行うパルスアーク溶接の出力制御方法において、
第n回目のパルス周期の開始に際して、予め定めた溶接電圧設定値と溶接電圧の検出値との電圧誤差に応じて溶接電流変化量ΔIを算出し、配分比率α(0≦α≦1)を予め設定し、
ピーク電流設定値変化量ΔIpr=ΔI×(Tp+Tb)×α/Tpを算出し、この値を第n−1回目のパルス周期における前記ピーク電流設定値に加算して第n回目のパルス周期における前記ピーク電流設定値Iprを算出して前記ピーク電流を制御し、
ベース電流設定値変化量ΔIbr=ΔI×(Tp+Tb)×(1−α)/Tbを算出し、この値を第n−1回目のパルス周期における前記ベース電流設定値に加算して第n回目のパルス周期における前記ベース電流設定値Ibrを算出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。 - 前記配分比率αが、前記ワイヤ送給速度に応じて変化する、
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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