JP4012360B2 - Multi-electrode pulse arc welding control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1つの溶接トーチから互いに電気的に絶縁された2本の溶接ワイヤと被溶接物との間に2つのアークを発生させて溶接する多電極パルスアーク溶接方法において、2つのアークの相互間に作用する力によるアークの相互干渉によってアーク発生状態が不安定になることを抑制することができる多電極パルスアーク溶接制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
多電極パルスアーク溶接方法では、1つの溶接トーチに設けた電気的に絶縁した2つのコンタクトチップを通して2本の溶接ワイヤを送給して、それらの溶接ワイヤと被溶接物との間に2つのパルスアークを発生させて溶接を行う。この溶接方法は、2本の溶接ワイヤが同時に溶融するので高溶着量を得ることができるので、薄板の溶接では4[m/分]を超える高速溶接を行うことができ、また、厚板の多層溶接では層数を減らして溶接を行うことができ、溶接作業の高効率化を図ることができる。かつ、本溶接方法はパルスアーク溶接方法であるので、スパッタの発生が少なく、美しいビード外観を得ることができる。この溶接方法は、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の種々の金属に対して使用することができる。しかしながら、従来技術の多電極パルスアーク溶接方法では、後述するように、2つのアークの相互間に作用する力によるアークの相互干渉によってアーク発生状態が不安定になるという解決すべき課題がある。以下、従来技術の多電極パルスアーク溶接制御方法及び溶接装置について説明する。
【0003】
図1は、従来技術の多電極パルスアーク溶接装置(以下、従来溶接装置という)の構成図である。同図に示すように、この溶接装置は、第1の溶接電源装置APS、第1のワイヤ送給装置AWF、第2の溶接電源装置BPS、第2のワイヤ送給装置BWF及び溶接トーチ4から構成されている。
溶接トーチ4には、相互に電気的に絶縁された第1のコンタクトチップA41及び第2のコンタクトチップB41が装着されており、これらのコンタクトチップA41及びB41を通して第1の溶接ワイヤA1及び第2の溶接ワイヤB1が送給及び給電されて、被溶接物2との間に第1のアークA3及び第2のアークB3が発生する。これらの2つのアークによって1つの溶融池21が形成される。
【0004】
第1の溶接電源装置APSは、一般的なパルスアーク溶接用の溶接電源装置であり、第1のワイヤ送給装置AWFに送給制御信号Wcを出力すると共に、第1の溶接ワイヤA1に第1の溶接電圧AVwを供給して、その結果、第1の溶接電流AIwが通電する。第1のワイヤ送給装置AWFは、上記の送給制御信号Wcに従って第1の溶接ワイヤA1の送給を制御する。また、第2の溶接電源装置BPS及び第2のワイヤ送給装置BWFについても、上記と同様であるので説明を省略する。
【0005】
上記の第1の溶接電源装置APS及び第2の溶接電源装置BPSでは、図2で後述するように、電圧フィードバック制御によるアーク長制御及び電流フィードバック制御による電流波形制御の2つの制御が同時に行われている。従来技術においては、これらの制御は両電源装置間で完全に独立して行われている。
【0006】
図2は、上述した第1の溶接電源装置APS及び第2の溶接電源装置BPSの出力波形を示す電流・電圧波形図である。同図(A)は第1の溶接電流AIwの時間変化を示しており、同図(B)は第1の溶接電圧AVwの時間変化を示しており、同図(C)は第2の溶接電流BIwの時間変化を示しており、同図(D)は第2の溶接電圧BVwの時間変化を示している。以下、同図を参照して動作を説明する。
【0007】
▲1▼ 時刻t1〜t2の期間(第1のピーク電流通電時間ATp)
同図(A)に示すように、第1のピーク電流通電時間ATpの間は第1のピーク電流AIpが通電する。通常、この第1のピーク電流通電時間ATp及び第1のピーク電流AIpの両値は、溶接ワイヤがアーク熱によって1パルス1溶滴移行するように予め設定する。また、同図(B)に示すように、第1のピーク電流通電時間ATpの間は第1のピーク電流AIpに対応した第1のピーク電圧AVpが第1の溶接ワイヤと被溶接物との間に印加する。
【0008】
▲2▼ 時刻t2〜t3の期間
同図(A)に示すように、時刻t2から第1のパルス周期ATf期間が終了する時刻t3までの間は、溶滴移行しない範囲で予め設定した第1のベース電流AIbが通電する。この第1のパルス周期ATfの継続時間は、第1の溶接電圧AVwの平均値と電源装置の外部から設定される第1の電圧設定信号AVsとの誤差による周波数変調制御又はパルス幅変調制御(電圧フィードバック制御)によって自動的に決定される。一般的に、溶接電圧の平均値とアーク長とは比例関係にあるので、上記の電圧フィードバック制御は、溶接品質に重大な影響を及ぼすアーク長の制御を行っていることになる。
また、同図(B)に示すように、この期間中は第1のベース電流AIbに対応した第1のベース電圧AVbが第1の溶接ワイヤと被溶接物との間に印加する。
時刻t1以前及び時刻t3以後の期間は、上記の▲1▼項及び▲2▼項の動作を繰り返して第1の溶接電源装置APSによる溶接が行われる。
【0009】
▲3▼ 時刻t4〜t5の期間(第2のピーク電流通電時間BTp)
同図(C)に示すように、第2のピーク電流通電時間BTpの間は第2のピーク電流BIpが通電する。通常、この第2のピーク電流通電時間BTp及び第2のピーク電流BIpの両値を、前述したように溶接ワイヤがアーク熱によって1パルス1溶滴移行するように予め設定する。なお、この両値はワイヤ送給速度(溶接電流の平均値)によって異なる値に設定されるので、上記の第1の溶接電流AIwの平均値と上記の第2の溶接電流BIwの平均値とが異なれば、第1のピーク電流通電時間ATpと第2のピーク電流通電時間BTpとは異なった値となり、第1のピーク電流AIpと第2のピーク電流BIpとは異なった値になる。
また、同図(D)に示すように、第2のピーク電流通電時間BTpの間は第2のピーク電流BIpに対応した第2のピーク電圧BVpが第2の溶接ワイヤと被溶接物との間に印加する。
【0010】
▲4▼ 時刻t5〜t6の期間
同図(C)に示すように、時刻t5から第2のパルス周期BTf期間が終了する時刻t6までの間は、溶滴移行しない範囲で予め設定した第2のベース電流BIbが通電する。通常、このベース電流の値は、ワイヤ送給速度(溶接電流の平均値)によって異なる値に設定されるので、上記の第1の溶接電流AIwの平均値と上記の第2の溶接電流BIwの平均値とが異なれば、第1のベース電流AIbと第2のベース電流BIbとは異なった値となる。
上記の第2のパルス周期BTfの継続時間は、上記の▲2▼項と同様に、第2の溶接電圧BVwの平均値と電源装置の外部から設定される第2の電圧設定信号BVsとの誤差による周波数変調制御又はパルス幅変調制御(電圧フィードバック制御)によって自動的に決定される。
また、同図(D)に示すように、この期間中は第2のベース電流BIbに対応した第2のベース電圧BVbが第2の溶接ワイヤと被溶接物との間に印加する。
時刻t4以前及び時刻t6以後の期間は、上記の▲3▼項及び▲4▼項の動作を繰り返して第2の溶接電源装置BPSによる溶接が行われる。
【0011】
上記の▲1▼項及び▲2▼項に示す第1の溶接電源装置APSにおける電圧フィードバック制御及び溶接電流の通電を制御する電流波形制御並びに上記の▲3▼項及び▲4▼項に示す第2の溶接電源装置BPSにおける電圧フィードバック制御及び電流波形制御は、完全に独立して行われる。そのために、第1のピーク電流AIp及び第1のベース電流AIbの通電するタイミングと、第2のピーク電流BIp及び第2のベース電流BIbが通電するタイミングとは、同図(A)及び(C)に示すようにアトランダムになる。
なお、第1のベース電圧AVbが同図(B)のイ部に示すように持ち上がる期間は、第2のピーク電流BIpの通電期間と一致し、同様に第2のベース電圧BVbが同図(D)のロ部に示すように持ち上がる期間は、第1のピーク電流AIpの通電期間に一致する。この現象は、第1のアークと第2のアークとの間のアークの相互干渉によって発生しており、詳細は図8で後述する。
【0012】
図3は、前述した従来技術の第1の溶接電源装置APS及び第2の溶接電源装置BPSの回路構成を示すブロック図である。以下、同図を参照して各回路ブロックについて説明する。
【0013】
第1の溶接電源装置APSは、一点鎖線で囲んだ範囲内の各回路ブロックから構成されており、以下これらの回路ブロックについて説明する。
出力制御回路INVは、商用電源を入力として出力制御を行い、アーク負荷に適した出力を供給する。一般的に、この出力制御回路INVとしては、インバータ制御回路、チョッパ制御回路、サイリスタ位相制御回路等が慣用されている。例えば、上記のインバータ制御回路は、商用電源を整流する1次側整流回路と、整流されたリップルのある電圧を平滑する平滑回路と、平滑された直流電圧を高周波交流に変換するインバータ回路と、高周波交流をアーク負荷に適した電圧に降圧する高周波変圧器と、降圧された交流を再び整流する2次側整流回路と、整流されたリップルのある直流を平滑する直流リアクトルとから構成されており、後述する電流誤差増幅信号Eiに従って上記のインバータ回路を形成する複数組のパワートランジスタが制御されて出力制御が行われる。
【0014】
電圧検出回路VDは、第1の溶接電圧AVwを検出して平均化した電圧検出信号Vdを出力する。第1の電圧設定回路AVSは、電源装置の外部に設けられており、第1の電圧設定信号AVsを出力する。電圧誤差増幅増幅回路EVは、フィードバック信号である上記の電圧検出信号Vdと、目標値である第1の電圧設定信号AVsとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。V/F変換回路VFは、上記の電圧誤差増幅信号Evを入力としてV/F変換を行い、V/F変換信号Vfを出力する。ピーク電流通電時間設定回路TPは、予め設定したピーク電流通電時間設定信号Tpを出力する。モノマルチバイブレータMMは、上記のV/F変換信号VfがLowレベルからHighレベルに変化することをトリガとして、上記のピーク電流通電時間設定信号Tpによって設定した時間だけHighレベルとなる、図2で前述した第1のパルス周期信号ATfを出力する。
【0015】
上記の電圧誤差増幅回路EV、V/F変換回路VF、ピーク電流通電時間設定回路TP及びモノマルチバイブレータMMによって点線で囲んだ変調回路MCが形成される。この変調回路MCは、上記の電圧検出信号Vdと上記の第1の電圧設定信号AVsとを入力としてそれらの信号間の誤差による周波数変調制御によって上記の第1のパルス周期信号ATfを出力する。この変調方式としては、上記の周波数変調制御の他にパルス幅変調制御も慣用技術として使用されている。
【0016】
第1のピーク電流設定回路AIPは、予め設定した第1のピーク電流設定信号AIpを出力する。第1のベース電流設定回路AIBは、予め設定した第1のベース電流設定信号AIbを出力する。第1の切換回路ASWは、上記の第1のパルス周期信号ATfがHighレベルのときはa側に接続されて上記の第1のピーク電流設定信号AIpを第1の電流制御設定信号AIscとして出力し、上記の第1のパルス周期信号ATfがLowレベルのときはb側に接続されて上記の第1のベース電流設定信号AIbを第1の電流制御設定信号AIscとして出力する。電流検出回路IDは、第1の溶接電流AIwを検出して、電流検出信号Idを出力する。電流誤差増幅回路EIは、フィードバック信号である電流検出信号Idと、目標値である第1の電流制御設定信号AIscとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。この電流誤差増幅信号Eiに従って出力制御が行われて、第1の溶接電圧AVwが印加する。
【0017】
第1の送給速度設定回路AWSは、電源装置の外部に設けられており、第1の送給速度設定信号AWsを出力する。送給制御回路WCは、第1の送給速度設定信号AWsを入力として送給制御信号Wcを出力する。第1のワイヤ送給装置AWFは、上記の送給制御信号Wcに従って第1の溶接ワイヤA1の送給を制御する。
【0018】
次に、第2の溶接電源装置BPS及び第2のワイヤ送給装置BWFの回路ブロックの説明は、上記の第1の溶接電圧AVw及び第1の溶接電流AIwを第2の溶接電圧BVw及び第2の溶接電流BIwに、第1の電圧設定回路AVS及び第1の電圧設定信号AVsを第2の電圧設定回路BVS及び第2の電圧設定信号BVsに、第1のピーク電流設定回路AIP及び第1のピーク電流設定信号AIpを第2のピーク電流設定回路BIP及び第2のピーク電流設定信号BIpに、第1のベース電流設定回路AIB及び第1のベース電流設定信号AIbを第2のベース電流設定回路BIB及び第2のベース電流設定信号BIbに、第1のパルス周期信号ATfを第2のパルス周期信号BTfに、第1の切換回路ASW及び第1の電流制御設定信号AIscを第2の切換回路BSW及び第2の電流制御設定信号BIscに、それぞれ読み替えると同様になるので省略する。結果的に、上記の第2の溶接電源装置BPSによって第2の溶接電圧BVwが印加すると共に、上記の第2のワイヤ送給装置BWFによって第2の溶接ワイヤB1が送給されて、被溶接物2との間に第2のアークB3が発生して第2の溶接電流BIwが通電する。
【0019】
上述したように、第1の溶接電源装置APS及び第2の溶接電源装置BPSにおいて、電圧フィードバック制御を行う電圧誤差増幅回路EV及び電流フィードバック制御を行う電流誤差増幅回路EIは、両電源装置間では独立しているために、図2で前述したように、第1の溶接電流AIwと第2の溶接電流BIwとの通電タイミングはアトランダムになる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術の多電極パルスアーク溶接方法では、2つのアークの相互間に作用する力によってアークの形状が変形するアークの相互干渉に起因して、アーク長が変動してアーク発生状態が不安定になる現象が生じる。以下、まずこのアークの相互干渉の発生原因について説明し、続いてアークの相互干渉によって発生する従来技術の問題点について説明する。
【0021】
図4は、単独で発生しているアーク3に作用する力を説明するためのアーク発生部模式図である。同図(A)は、発生しているアーク3の形状が溶接ワイヤ1の送給方向(以下、送給方向という)a−bを中心線として対称形状である場合であり、同図(B)は、発生しているアーク3の形状が送給方向a−bを中心線として対称形状でない場合である。
同図(A)に示すように、溶接ワイヤ1と被溶接物2との間にアーク3が発生しており、溶接電流Iwが通電している。この溶接電流Iwは、溶接電源装置の図示していないプラス端子から溶接ワイヤ1→アーク3→被溶接物2と順次に通電した後にマイナス端子へと戻る。溶接ワイヤ1を通電する電流によって同図(A)に示すような磁界が形成される。しかしこの場合は、アーク3の形状が対称形状であるので、この磁界によってアーク3に力は作用しない。一方、アーク3を通電する電流により形成された磁界によって、同図(A)に示すようにアーク3を収縮させる力(以下、アークによる収縮力という)FXが作用する。したがって、対称形状のアークには、アークによる収縮力のみが作用する。
【0022】
次に、同図(B)においては、溶接ワイヤ1と被溶接物2との間に、後述する図8(B)の第2のアークB3のように非対称形状のアーク3がa−c方向に発生して溶接電流Iwが通電している。この溶接ワイヤ1を通電する電流によって、図示するような磁界が形成される。この場合には同図(A)とは異なり、アーク3の形状が対称形状でないので、この磁界によってアーク3には力(以下、磁界による力という)FYが作用する。一方、アーク3を通電する電流により形成される磁界によって、同図(B)に示すようにアーク3にはアークによる収縮力FXが作用する。上記の磁界による力FYはアーク3を送給方向a−bに引き戻すように作用し、かつ、上記のアークによる収縮力FXはアークの形状を維持するように作用するので、アークは同図(A)に示すような対称形状に戻り、その形状を保持する性質(アークの硬直性)を有する。また、上記の磁界による力FY及びアークによる収縮力FXの力の大きさは、磁界を形成する電流値の大きさに比例する。
【0023】
次に、従来技術の多電極パルスアーク溶接方法における2つのアーク相互間に作用する力について図5〜図8を参照して説明する。
図5は、前述した図2と同様に、従来技術の多電極パルスアーク溶接方法の電流・電圧波形図であり、同図(A)は第1の溶接電流AIwの時間変化を示しており、同図(B)は第1の溶接電圧AVwの時間変化を示しており、同図(C)は第2の溶接電流BIwの時間変化を示しており、同図(D)は第2の溶接電圧BVwの時間変化を示している。前述したように、第1の溶接電流AIwと第2の溶接電流BIwとはアトランダムに通電しているために、それぞれのピーク電流とベース電流との通電の組み合わせは下記の4通りとなる。
【0024】
すなわち、時刻t1においては、第1の溶接電流AIwとして第1のピーク電流AIpが通電し、かつ、第2の溶接電流BIwとして第2のピーク電流BIpが通電している。この状態でのアークの相互干渉については図6で後述する。次に、時刻t2においては、第1の溶接電流AIwとして第1のベース電流AIbが通電し、かつ、第2の溶接電流BIwとして第2のベース電流BIbが通電している。この状態でのアークの相互干渉については図7で後述する。
【0025】
さらに、時刻t3においては、第1の溶接電流AIwとして第1のピーク電流AIpが通電し、かつ、第2の溶接電流BIwとして第2のベース電流BIbが通電している。時刻t4においては、上記とは逆に、第1の溶接電流AIwとして第1のベース電流AIbが通電し、かつ、第2の溶接電流BIwとして第2のピーク電流BIpが通電している。これらの状態でのアークの相互干渉については図8で後述する。
【0026】
図6は、2つのアークに通電する第1及び第2の溶接電流が共にピーク電流である前述した図5の時刻t1におけるアーク発生部の模式図である。以下、同図を参照して、この状態でのアークの相互干渉について説明する。
同図に示すように、第1の溶接ワイヤA1には第1のピーク電流AIpが通電して、前述した図4(A)のときと同様に第1のアークA3が対称形状で発生している。他方、第2の溶接ワイヤA2には第2のピーク電流BIpが通電して、上記と同様に第2のアークB3が対称形状で発生している。
【0027】
この状態では、前述した図4(A)のときと同様に、第1のアークA3には、第1の溶接ワイヤA1を通電する第1のピーク電流AIpによる磁界による力は作用せず、第1のアークA3を通電する第1のピーク電流AIpによるアークによる収縮力AFX1のみが作用する。また、第1のアークA3の周囲には第2の溶接ワイヤB1を通電する第2のピーク電流BIpによって磁界が形成されており、この磁界に対しては第1のアークA3は対称形状ではないために、第1のアークA3には、上記のアークによる収縮力AFX1に加えて磁界による力AFZ1が作用する。通常、2つのアークを通電する電流値が略等しいときは、アーク形状を維持する力であるアークによる収縮力AFX1が、アーク形状を変形させる力である磁界による力AFZ1よりも大きいので、第1のアークA3の形状は変化しない。同様に、第2のアークB3の形状も変化しない。
【0028】
上述したように時刻t1の状態では、自己のアークによる収縮力(AFX1及びBFX1)が他方のアークからの干渉である磁界による力(AFZ1及びBFZ1)よりも大きいので、アークの形状は変化しない。すなわち、2つのアークに略等しい値の電流が通電しているときは、アークの相互干渉によるアーク発生状態への影響はほとんどない。
【0029】
図7は、2つのアークに通電する第1及び第2の溶接電流が共にベース電流である前述した図5の時刻t2におけるアーク発生部の模式図である。
同図に示す状態は、上述した図6において2つのアークを通電する電流がピーク電流からベース電流に代わっただけであり、その動作は同様である。すなわち、自己のアークによる収縮力(AFX2及びBFX2)が他方のアークからの干渉である磁界による力(AFZ2及びBFZ2)よりも大きいので、アークの形状は変化しない。したがって、図6のときと同様に、2つのアークに略等しい値の電流が通電しているときは、アークの相互干渉によるアーク発生状態への影響はほとんどない。
【0030】
図8は、第1のアークA3に第1のピーク電流AIpが通電し、第2のアークB3に第2のベース電流BIbが通電する前述した図5の時刻t3におけるアーク発生部の模式図であり、同図(A)は時刻t3の時点でのアーク発生状態を示しており、同図(B)は時刻t3直後のアーク発生状態を示している。以下、同図を参照して、この状態でのアークの相互干渉について説明する。
【0031】
▲1▼ 同図(A)に示すように、第1の溶接ワイヤA1には第1のピーク電流AIpが通電し、前述した図4(A)のときと同様に、第1のアークA3が対称形状で発生している。他方、第2の溶接ワイヤA2には第2のベース電流BIbが通電し、前述した図4(A)のときと同様に、第2のアークB3が対称形状で発生している。
【0032】
この状態では、第1のアークA3には、第1のアークA3を通電する第1のピーク電流AIpによるアークによる収縮力AFX1が作用する。さらに、第1のアークA3には、他方の第2の溶接ワイヤB1を通電する第2のベース電流BIbによる磁界による力AFZ2が作用する。ここで、第1のピーク電流AIpの値は第2のベース電流BIbの値に比べてかなり大きな値であるので、上記のアークによる収縮力AFX1が上記の磁界による力AFZ2よりも大きくなり、その結果、第1のアークA3の形状は変化しない。
【0033】
他方、第2のアークB3には、第2のアークB3を通電する第2のベース電流BIbによるアークによる収縮力BFX2が作用する。さらに、第2のアークB3には、他方の第1の溶接ワイヤA1を通電する第1のピーク電流AIpによる磁界による力BFZ1が作用する。ここで、第2のベース電流BIbの値は第1のピーク電流AIpの値に比べてかなり小さい値であるので、上記のアークによる収縮力BFX2は上記の磁界による力BFZ1よりも小さくなり、その結果、第2のアークB3の形状は次の▲2▼項で説明する同図(B)のように変形する。
【0034】
▲2▼ 同図(B)に示すように、時刻t3直後においても、第1のアークA3の形状は上記▲1▼項と同様に変化しない。他方、第2のアークB3は上記▲1▼項の動作によって第1のアークA3方向に吸引されるために、同図(B)に示すようにアークの陰極点がb点からc点に移動して、アークの形状も非対称形状に大きく変形する。この変形した第2のアークB3の状態は、図4(B)で前述した状態と同じであるので、第2のアークB3には、上記▲1▼項で説明した力に加えて第2の溶接ワイヤB1を通電する第2のベース電流BIbによる磁界による力BFY2が新たに作用する。その結果、BFZ1=BFX2+BFY2となり第2のアークB3に作用する力の均衡が保たれることになるので、第2のアークB3は同図(B)に示す形状を保持することになる。
【0035】
また、第2のアークB3が同図(B)に示すように変形してアーク長がa−bからa−cに変化するために、アーク長は変形前よりも長くなる。アーク長が長くなると、アーク長に比例する溶接電圧値が大きくなるので、図5(D)の時刻t3に示すように、第2の溶接電圧BVwの値は、通常の値よりも持ち上がって大きな値となる。
【0036】
上述したように、自己のアークを通電する電流値よりも、他方のアークを通電する電流値が大きいときは、自己のアークは他方のアークの干渉によって吸引されて、その形状が変形すると共にアーク長も長くなる。特に、パルスアーク溶接では、一般的にピーク電流値は400〜600[A]程度に設定し、ベース電流値は30〜60[A]程度に設定するために、その電流差はかなり大きくなり、その結果、上記のアークの相互干渉は強くなり、アークの変形も大きくなる。
【0037】
▲3▼ 上記▲1▼項及び▲2▼項の場合とは逆に、第1のアークA3に第1のベース電流AIbが通電し、第2のアークB3に第2のピーク電流BIpが通電する前述した図5の時刻t4においては、第2のアークB3の形状は変化しないが、他方、第1のアークA3は第2のアークB3からの干渉によって吸引されて、そのアークの形状は変形してアーク長は長くなる。そのために、図5(B)の時刻t4に示すように、第1の溶接電圧AVwは持ち上がり通常値よりも大きな値となる。
【0038】
上述したように、2つのアークに略等しい値の電流が通電しているときは、アークの相互干渉の影響は少ないが、通電する電流値の差が大きいときには、アークの相互干渉によって通電する電流値の小さな方のアークは大きく影響されて、その形状が大きく変形する。この後者の状態が発生すると、以下に説明するように、アーク発生状態が不安定になり、溶接品質が不良となる。
すなわち、前述した図5の時刻t3では第2のアークB3の形状が、また時刻t4では第1のアークA3の形状が、上述したアークの相互干渉によって変形してアーク長も長くなるために、溶滴移行が1パルス1溶滴移行の安定状態から外れて不安定になり、その結果、スパッタの大量発生、ビード外観の悪化、溶け込み不良等が生して溶接品質が著しく悪化する。
さらに、図5の時刻t5に示すように、上述したアークの相互干渉によってアーク長が長くなり過ぎるとアークを維持することができなくなり、ついにはアーク切れが発生する。溶接中にアーク切れが頻繁に発生すると、溶け込み不良、ビード外観の悪化等の溶接欠陥が生じる。
【0039】
そこで、本発明は、多電極パルスアーク溶接方法において、2つのアークの相互干渉によって生じるアーク発生状態の不安定を抑制することができ、常に良好な溶接品質を得ることができる多電極パルスアーク溶接制御方法及び溶接装置を提供する。
【0040】
【課題を解決するための手段】
出願時の請求項1の発明は、図9及び図11に示すように、
1つの溶接トーチ4から互いに電気的に絶縁された第1の溶接ワイヤA1及び第2の溶接ワイヤB1をそれぞれ予め設定した送給速度で送給し、上記第1の溶接ワイヤA1には予め設定した第1のピーク電流AIpの通電と予め設定した第1のベース電流AIbの通電とを1周期とする通電を繰り返すと共に、上記第2の溶接ワイヤB1には予め設定した第2のピーク電流BIpの通電と予め設定した第2のベース電流BIbの通電とを1周期とする通電を繰り返し、上記第1の溶接ワイヤA1及び上記第2の溶接ワイヤB1と被溶接物2との間に2つのアークA3及びB3を発生させて溶接する多電極パルスアーク溶接制御方法において、
上記第2の溶接ワイヤB1に、第1回目の上記第1のピーク電流AIpの通電期間は上記第2のピーク電流BIpを通電し上記第1のベース電流AIbの通電期間は上記第2のベース電流BIbを通電し、続いて第2回目の上記第1のピーク電流AIpの通電期間及び上記第1のベース電流AIbの通電期間は上記第2のベース電流BIbを通電し、上記第1回目及び第2回目の通電を1組として繰り返して通電する多電極パルスアーク溶接制御方法である。
【0041】
出願時の請求項2の発明は、図9及び図11に示すように、
出願時の請求項1に記載する第2の溶接ワイヤB1の送給速度が、予め設定した第1の溶接ワイヤA1の送給速度を1/2倍した値をさらに微調整した値である出願時の請求項1の多電極パルスアーク溶接制御方法である。
【0042】
出願時の請求項3の発明は、図10及び図11に示すように、
1つの溶接トーチ4から互いに電気的に絶縁された第1の溶接ワイヤA1及び第2の溶接ワイヤB1をそれぞれ予め設定した送給速度で送給し、上記第1の溶接ワイヤA1には予め設定した第1のピーク電流AIpの通電と予め設定した第1のベース電流AIbの通電とを1周期とする通電を繰り返すと共に、上記第2の溶接ワイヤB1には予め設定した第2のピーク電流BIpの通電と予め設定した第2のベース電流BIbの通電とを1周期とする通電を繰り返し、上記第1の溶接ワイヤA1及び上記第2の溶接ワイヤB1と被溶接物2との間に2つのアークA3及びB3を発生させて溶接する多電極パルスアーク溶接制御方法において、
上記第2の溶接ワイヤB1に、第1回目の上記第1のピーク電流AIpの通電期間は上記第2のピーク電流BIpを通電し上記第1のベース電流AIbの通電期間は上記第2のベース電流BIbを通電し、続いて第2回目の上記第1のピーク電流AIpの通電期間及び上記第1のベース電流AIbの通電期間は上記第2のベース電流BIbを通電し、さらに上記第2回目と同様の通電を予め設定した3以上の整数である第n回目まで繰り返し、上記第1回目乃至第n回目の通電を1組として繰り返して通電する多電極パルスアーク溶接制御方法である。
【0043】
出願時の請求項4の発明は、図10及び図11に示すように、
出願時の請求項3に記載する第2の溶接ワイヤB1の送給速度が、予め設定した第1の溶接ワイヤA1の送給速度を1/n倍した値をさらに微調整した値である出願時の請求項3の多電極パルスアーク溶接制御方法である。
【0044】
出願時の請求項5の発明は、図9乃至図11に示すように、
出願時の請求項1乃至4に記載する第1の溶接ワイヤA1を通電する第1のピーク電流AIpの通電と第1のベース電流AIbの通電との1周期の時間長さATfが、第1の溶接ワイヤA1と被溶接物2との間の溶接電圧AVwを検出した電圧検出信号AVdと予め設定した電圧設定信号AVsとの誤差に基づく周波数変調制御又はパルス幅変調制御によって定まる出願時の請求項1又は請求項2又は請求項3又は請求項4の多電極パルスアーク溶接制御方法である。
【0045】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
図9は、出願時の請求項1の発明に対応する第1の実施の形態(以下、実施形態1という)の多電極パルスアーク溶接制御方法を示す電流・電圧波形図である。同図(A)は第1の溶接電流AIwの時間変化を示しており、同図(B)は第1の溶接電圧AVwの時間変化を示しており、同図(C)は第2の溶接電流BIwの時間変化を示しており、同図(D)は第2の溶接電圧BVwの時間変化を示している。同図は、後述するパルス周期の倍率nが2の場合である。したがって、同図(C)に示す第2の溶接電流BIwの第2のパルス周期BTfは、同図(A)に示す第1の溶接電流AIwの第1のパルス周波ATfのn=2倍の周期になる。以下、同図を参照して各期間の動作を説明する。
【0046】
第1のアークには、時刻t1〜t2期間中の第1のピーク電流AIpの通電と時刻t2〜t3期間中の第1のベース電流AIbの通電とを1周期(時刻t1〜t3期間)とする通電を繰り返して行う。
一方、第2のアークには、時刻t1〜t2期間中の第1回目の上記第1のピーク電流AIpの通電期間は第2のピーク電流BIpを通電し、時刻t2〜t3期間中の上記第1のベース電流AIbの通電期間は第2のベース電流BIbを通電し、続いて時刻t3〜t4期間中の第2回目の上記第1のピーク電流AIpの通電期間及び時刻t4〜t5期間中の上記第1のベース電流AIbの通電期間は、上記第2のベース電流BIbを通電し、上記第1回目の通電(時刻t1〜t3期間)及び上記第2回目の通電(時刻t3〜t5期間)を1組として繰り返して通電する。
【0047】
上述したように、時刻t1〜t3期間及び時刻t4〜t5期間中は、2つのアークを通電する電流値は略等しいので、2つのアークの相互干渉によるアーク発生状態への影響はなく、安定したアーク発生状態である。
一方、時刻t3〜t4期間中のアーク発生状態は、図8で前述したように、ベース電流が通電する第2のアークB3は、ピーク電流が通電する第1のアークA3に吸引されて、そのアーク形状は変形する。
【0048】
ところで、図2で前述したように、従来技術では、第1のアークにおける第1のピーク電流AIp及び第1のベース電流AIbの通電タイミングと、第2のアークにおける第2のピーク電流BIp及び第2のベース電流BIbの通電タイミングとはアトランダムである。そのために、第1のアーク又は第2のアークにピーク電流が通電する期間ごとに、アークの相互干渉によって他方のアークが変形する可能性がある。これを具体的な数値で説明すると、第1のアークに通電する電流の周波数を240[Hz]とすると、上述したようにn=2であるので、第2のアークに通電する電流の周波数は前者の1/2倍の120[Hz]となる。したがって、2つのアークにピーク電流が通電する回数である1秒間に最大360回どちらか一方のアークがアークの相互干渉によって変形することになる。このように、従来技術では、頻繁にアークの変形が生じるためにアーク発生状態が不安定になり、その結果、スパッタの大量発生、アーク切れの多発等が発生して被溶接物の品質は不良になる。
【0049】
前述した本発明の実施形態1では、第2のアークにピーク電流が通電する期間(時刻t1〜t2期間)には必ず第1のアークにもピーク電流が通電するので、アークの相互干渉によるアーク形状の変形は生じない。また、第1のアークにピーク電流が通電し第2のアークにはベース電流が通電する期間(時刻t3〜t4期間)は、第2のアークはアークの相互干渉によって変形する。しかしながら、このようなアーク形状の変形が生じる頻度は、従来技術の場合と比較して1/3に減少する。上記の具体的な数値の場合において、本発明の実施形態1では、1秒間に120回のアーク形状の変形が生じることになり、従来技術での最大360回に比較して1/3に減少する。このために、本発明の実施形態1では、従来技術に比較してスパッタの発生量が減少し、かつ、アーク切れの発生回数も減少するので、良好な溶接品質を得ることができる。
【0050】
[第2の実施の形態]
図10は、出願時の請求項3に対応する第2の実施の形態(以下、実施形態2という)の多電極パルスアーク溶接制御方法を示す電流・電圧波形図である。同図(A)は第1の溶接電流AIwの時間変化を示しており、同図(B)は第1の溶接電圧AVwの時間変化を示しており、同図(C)は第2の溶接電流BIwの時間変化を示しており、同図(D)は第2の溶接電圧BVwの時間変化を示している。同図は、倍率n=3の場合を例示しており、同図(C)に示す第2の溶接電流BIwの第2のパルス周期BTfは、同図(A)に示す第1の溶接電流AIwの第1のパルス周期ATfの3倍になる。同図において、時刻t1〜t5期間の動作は、図9の時刻t1〜t5期間と同様であり、同図の時刻t5〜t7期間の動作は、図9の時刻t3〜t5期間と同様であるので説明は省略する。
【0051】
また、上記において倍率n=4のときは、図9において時刻t1〜t5期間の後に時刻t3〜t5期間と同様の通電を3回行うことになる。さらに、倍率=n(n>3)のときには、上記の時刻t1〜t5期間の後に時刻t3〜t5期間と同様の通電をn−2回行うことになる。
【0052】
上述した本発明の実施形態2では、第2のアークにピーク電流が通電する期間(時刻t1〜t2期間)には必ず第1のアークにもピーク電流が通電するので、アークの相互干渉によるアーク形状の変形は生じない。また、第1のアークにピーク電流が通電し第2のアークにはベース電流が通電する期間(時刻t3〜t4期間及び時刻t5〜t6期間)は、第2のアークはアークの相互干渉によって変形する。しかしながら、本発明の実施形態2においてアーク形状の変形が生じる頻度は、従来技術の場合と比較して減少する。このために、本発明の実施形態2では、従来技術に比較してスパッタの発生量が減少し、かつ、アーク切れの発生回数も減少するので、良好な溶接品質を得ることができる。
【0053】
図11は、図9及び図10で上述した実施形態1及び2の多電極パルスアーク溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。同図において、図3で前述した溶接装置と同一の回路ブロックには同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。以下、点線で示す図3とは異なる回路ブロックである第2の溶接電源装置BPSの倍率設定回路NS、周期変換回路TC、第2の切換回路BSW及び送給速度調整回路WBについて説明する。
【0054】
倍率設定回路NSは、2(実施形態1のとき)又は3以上(実施形態2のとき)の整数である倍率設定信号nを出力する。周期変換回路TCは、第1の溶接電源装置APSの変調回路MCから出力された第1のパルス周期信号ATf及び上記の倍率設定信号nを入力として、前述したように、その信号と同期しかつその信号のn倍の周期を有する信号に変換して、第2のパルス周期信号BTfとして出力する。なお、前述した図9では、この倍率設定信号nが2の場合であり、図10ではこの倍率設定信号nが3の場合である。
【0055】
第2の切換回路BSWは、上記の第2のパルス周期信号BTfがHighレベルのときはa側に接続されて第2のピーク電流設定信号BIpを第2の電流制御設定信号BIscとして出力し、上記信号BTfがLowレベルのときはb側に接続されて上記の第2のベース電流設定信号BIbを第2の電流制御設定信号BIscとして出力する。送給速度調整回路WBは、図3で前述した第1の送給速度設定信号AWsを入力として、その値を上記の倍率nで除算した値を中心値として微調整した第2の送給速度設定信号BWsを出力する。
【0056】
上述した溶接装置においては、上記の倍率nの設定によって、第2の溶接ワイヤB1の送給速度を、第1の溶接ワイヤA1の送給速度の1/n倍に調整することができると共に、第2の溶接電源装置BPSは、上記の第2のパルス周期信号BTfによる電圧フィードバック制御によってその送給速度に対応した溶接電圧を出力することができる。すなわち、本発明では一方の溶接ワイヤの送給速度を他方の1/n倍に調整することができる。したがって、溶接施工における溶接条件の選定の自由度が拡大するので、本発明の溶接方法の適用範囲が拡大する。
【0057】
本発明では、第1の溶接電源装置APSの電圧フィードバック制御を基準として第2の溶接電源装置BPSの電圧フィードバック制御を行っている。逆に、第2の溶接電源装置BPSの電圧フィードバック制御を基準として第1の溶接電源装置APSの電圧フィードバック制御を行うようにしてもよい。
【0058】
図12は、本発明の効果を示すアーク切れ回数の比較図である。図3に示す従来溶接装置及び図11に示す本発明(実施形態1)の溶接装置を使用して、溶接中に発生するアーク切れ発生回数の比較を行った。同図は、倍率n=2の場合である。このときの主な溶接条件は以下のとおりである。すなわち、第1の溶接電流AIwは400[A]であり、第1の溶接電圧AVwは32[V]であり、他方、第2の溶接電流BIwは200[A]であり、第2の溶接電圧BVwは28[V]ある。試験方法は、溶接速度5[m/分]でビード長が50[cm]の溶接を10回繰り返して行い、1回の溶接当りのアーク切れ回数を計数して比較した。
【0059】
同図に示すように、従来技術では1回の溶接当り18回もアーク切れが発生し、その結果、スパッタも多く発生して不良なビード外観となった。これに対して、本発明では、アーク切れは2回しか発生せず頻度が少ないので良好な溶接品質となった。
【0060】
【発明の効果】
本発明は、多電極パルスアーク溶接方法において、2つのアークの相互干渉によって発生するアーク形状の変形、アーク長の変動等のアーク発生状態の不安定を抑制することができ、常に良好な溶接品質を得ることができる。
さらに、本発明は、一方の溶接ワイヤの送給速度を他方の溶接ワイヤの送給速度の1/n倍に調整することができ、かつ、その送給速度に最適な溶接電圧を電圧フィードバック制御によって出力することができるので、上記の効果を有した上で種々の条件の溶接施工に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】多電極パルスアーク溶接装置の構成図
【図2】従来技術の電流・電圧波形図
【図3】従来装置のブロック図
【図4】単独で発生しているアークに作用する力を説明するためのアーク発生部模式図
【図5】従来技術の電流・電圧波形図
【図6】2つのアークに共にピーク電流が通電するときのアーク発生部模式図
【図7】2つのアークに共にベース電流が通電するときのアーク発生部模式図
【図8】第1のアークにピーク電流、第2のアークにベース電流が通電するときのアーク発生部模式図
【図9】本発明の第1の実施の形態における電流・電圧波形図
【図10】本発明の第2の実施の形態における電流・電圧波形図
【図11】本発明の溶接装置のブロック図
【図12】本発明の効果を示すアーク切れ発生回数の比較図
【符号の説明】
1 溶接ワイヤ
2 被溶接物
21 溶融池
3 アーク
4 溶接トーチ
A1 第1の溶接ワイヤ
A3 第1のアーク
A41 第1のコンタクトチップ
AFZ、BFZ 磁界による力
AIB 第1のベース電流設定回路
AIb 第1のベース電流、第1のベース電流設定信号
AIP 第1のピーク電流設定回路
AIp 第1のピーク電流、第1のピーク電流設定信号
AIsc 第1の電流制御設定信号
AIw 第1の溶接電流
APS 第1の溶接電源装置
ASW 第1の切換回路
ATf 第1のパルス周期、第1のパルス周期信号
ATp 第1のピーク電流通電時間
AVb 第1のベース電圧
AVp 第1のピーク電圧
AVS 第1の電圧設定回路
AVs 第1の電圧設定信号
AVw 第1の溶接電圧
AWF 第1のワイヤ送給装置
AWS 第1の送給速度設定回路
AWs 第1の送給速度設定信号
B1 第2の溶接ワイヤ
B3 第2のアーク
B41 第2のコンタクトチップ
BIB 第2のベース電流設定回路
BIb 第2のベース電流、第2のベース電流設定信号
BIP 第2のピーク電流設定回路
BIp 第2のピーク電流、第2のピーク電流設定信号
BIsc 第2の電流制御設定信号
BIw 第2の溶接電流
BPS 第2の溶接電源装置
BSW 第2の切換回路
BTf 第2のパルス周期、第2のパルス周期信号
BTp 第2のピーク電流通電時間
BVb 第2のベース電圧
BVp 第2のピーク電圧
BVS 第2の電圧設定回路
BVs 第2の電圧設定信号
BVw 第2の溶接電圧
BWF 第2のワイヤ送給装置
BWS 第2の送給速度設定回路
BWs 第2の送給速度設定信号
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
FX、AFX、BFX アークによる収縮力
FY、BFY 磁界による力
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
INV 出力制御回路
Iw 溶接電流
MC 変調回路
MM モノマルチバイブレータ
NS 倍率設定回路
n 倍率、倍率設定信号
TC 周期変換回路
TP ピーク電流通電時間設定回路
Tp ピーク電流通電時間設定信号
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VF V/F変換回路
Vf V/F変換信号
WB 送給速度調整回路
WC 送給制御回路
Wc 送給制御信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-electrode pulse arc welding method in which two arcs are generated between two welding wires electrically insulated from one welding torch and a workpiece to be welded. The present invention relates to a multi-electrode pulse arc welding control method capable of suppressing the occurrence of an arc from becoming unstable due to mutual interference of arcs caused by forces acting between each other.
[0002]
[Prior art]
In the multi-electrode pulse arc welding method, two welding wires are fed through two electrically insulated contact tips provided on one welding torch, and two welding wires are connected between the welding wire and the work piece. Welding is performed by generating a pulse arc. In this welding method, since two welding wires are melted simultaneously, a high welding amount can be obtained, so that high-speed welding exceeding 4 [m / min] can be performed in thin plate welding. In multi-layer welding, the number of layers can be reduced and welding can be performed, and the efficiency of welding work can be increased. And since this welding method is a pulse arc welding method, there is little generation | occurrence | production of a spatter and a beautiful bead appearance can be obtained. This welding method can be used for various metals such as steel, stainless steel, and aluminum alloys. However, in the conventional multi-electrode pulse arc welding method, as described later, there is a problem to be solved that the arc generation state becomes unstable due to the mutual interference of the arc due to the force acting between the two arcs. Hereinafter, a conventional multi-electrode pulse arc welding control method and welding apparatus will be described.
[0003]
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional multi-electrode pulse arc welding apparatus (hereinafter referred to as a conventional welding apparatus). As shown in the figure, the welding apparatus includes a first welding power supply device APS, a first wire feeding device AWF, a second welding power supply device BPS, a second wire feeding device BWF, and a
A first contact tip A41 and a second contact tip B41, which are electrically insulated from each other, are mounted on the
[0004]
The first welding power source device APS is a general welding power source device for pulse arc welding, outputs a feed control signal Wc to the first wire feeding device AWF, and outputs the first welding wire A1 to the first welding wire A1. As a result, the first welding current AIw is energized. The first wire feeder AWF controls the feeding of the first welding wire A1 in accordance with the feeding control signal Wc. Further, the second welding power source device BPS and the second wire feeding device BWF are also the same as described above, and thus the description thereof is omitted.
[0005]
In the first welding power supply device APS and the second welding power supply device BPS described above, as will be described later with reference to FIG. 2, two controls of arc length control by voltage feedback control and current waveform control by current feedback control are performed simultaneously. ing. In the prior art, these controls are performed completely independently between the two power supply devices.
[0006]
FIG. 2 is a current / voltage waveform diagram showing output waveforms of the first welding power supply device APS and the second welding power supply device BPS described above. FIG. 4A shows the change over time of the first welding current AIw, FIG. 4B shows the change over time of the first welding voltage AVw, and FIG. 4C shows the second welding. The time change of the current BIw is shown, and FIG. 4D shows the time change of the second welding voltage BVw. The operation will be described below with reference to FIG.
[0007]
(1) Period from time t1 to t2 (first peak current conduction time ATp)
As shown in FIG. 6A, the first peak current AIp is energized during the first peak current energization time ATp. Usually, both the values of the first peak current energization time ATp and the first peak current AIp are set in advance so that the welding wire transfers one pulse per droplet by arc heat. Further, as shown in FIG. 5B, during the first peak current energization time ATp, the first peak voltage AVp corresponding to the first peak current AIp is between the first welding wire and the workpiece. Apply between.
[0008]
(2) Period from time t2 to t3
As shown in FIG. 5A, the first base current AIb set in advance is energized within a range in which droplet transfer does not occur from time t2 to time t3 when the first pulse period ATf period ends. The duration of the first pulse period ATf is a frequency modulation control or a pulse width modulation control based on an error between the average value of the first welding voltage AVw and the first voltage setting signal AVs set from the outside of the power supply device ( Automatically determined by voltage feedback control). In general, since the average value of the welding voltage and the arc length are in a proportional relationship, the voltage feedback control described above controls the arc length that has a significant effect on the welding quality.
Further, as shown in FIG. 4B, during this period, the first base voltage AVb corresponding to the first base current AIb is applied between the first welding wire and the workpiece.
During the period before time t1 and after time t3, welding by the first welding power source device APS is performed by repeating the operations of the above items (1) and (2).
[0009]
(3) Period from time t4 to t5 (second peak current conduction time BTp)
As shown in FIG. 6C, the second peak current BIp is energized during the second peak current energization time BTp. Usually, both the values of the second peak current energization time BTp and the second peak current BIp are set in advance so that the welding wire transfers one pulse per droplet by arc heat as described above. The two values are set to different values depending on the wire feed speed (the average value of the welding current), and therefore the average value of the first welding current AIw and the average value of the second welding current BIw Are different from each other, the first peak current conduction time ATp and the second peak current conduction time BTp are different from each other, and the first peak current AIp and the second peak current BIp are different from each other.
Further, as shown in FIG. 4D, during the second peak current conduction time BTp, the second peak voltage BVp corresponding to the second peak current BIp is between the second welding wire and the work piece. Apply between.
[0010]
(4) Period from time t5 to t6
As shown in FIG. 5C, the second base current BIb set in advance is energized within a range in which droplet transfer does not occur from time t5 to time t6 when the second pulse cycle BTf period ends. Usually, the value of the base current is set to a value that varies depending on the wire feed speed (average value of the welding current), so the average value of the first welding current AIw and the second welding current BIw are set. If the average value is different, the first base current AIb and the second base current BIb have different values.
The duration of the second pulse period BTf is the same as the above item (2) between the average value of the second welding voltage BVw and the second voltage setting signal BVs set from the outside of the power supply device. It is automatically determined by frequency modulation control by error or pulse width modulation control (voltage feedback control).
As shown in FIG. 4D, during this period, the second base voltage BVb corresponding to the second base current BIb is applied between the second welding wire and the workpiece.
During the period before time t4 and after time t6, welding by the second welding power source device BPS is performed by repeating the operations of items (3) and (4).
[0011]
Voltage feedback control and current waveform control for controlling energization of the welding current in the first welding power source device APS shown in the items (1) and (2) above, and items shown in the items (3) and (4) above. The voltage feedback control and the current waveform control in the welding power
Note that the period in which the first base voltage AVb rises as shown in part (b) of FIG. 6B coincides with the energization period of the second peak current BIp, and the second base voltage BVb is similarly shown in FIG. The period of lifting as shown in part B) corresponds to the energization period of the first peak current AIp. This phenomenon occurs due to the mutual interference of the arc between the first arc and the second arc, and details will be described later with reference to FIG.
[0012]
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the first welding power supply device APS and the second welding power supply device BPS of the conventional technology described above. Hereinafter, each circuit block will be described with reference to FIG.
[0013]
The first welding power source device APS is composed of each circuit block within a range surrounded by a one-dot chain line, and these circuit blocks will be described below.
The output control circuit INV performs output control with a commercial power supply as an input, and supplies an output suitable for the arc load. In general, an inverter control circuit, a chopper control circuit, a thyristor phase control circuit, etc. are commonly used as the output control circuit INV. For example, the inverter control circuit includes a primary rectifier circuit that rectifies a commercial power supply, a smoothing circuit that smoothes a rectified rippled voltage, an inverter circuit that converts the smoothed DC voltage into high-frequency AC, It consists of a high-frequency transformer that steps down high-frequency alternating current to a voltage suitable for arc load, a secondary rectifier circuit that rectifies the stepped-down alternating current again, and a direct current reactor that smoothes the rectified rippled direct current. In accordance with a current error amplification signal Ei described later, a plurality of sets of power transistors forming the inverter circuit are controlled to perform output control.
[0014]
The voltage detection circuit VD detects the first welding voltage AVw and outputs a voltage detection signal Vd averaged. The first voltage setting circuit AVS is provided outside the power supply apparatus, and outputs a first voltage setting signal AVs. The voltage error amplification and amplification circuit EV amplifies an error between the voltage detection signal Vd as a feedback signal and the first voltage setting signal AVs as a target value, and outputs a voltage error amplification signal Ev. The V / F conversion circuit VF receives the voltage error amplification signal Ev as described above, performs V / F conversion, and outputs a V / F conversion signal Vf. The peak current conduction time setting circuit TP outputs a preset peak current conduction time setting signal Tp. The mono multivibrator MM becomes the High level only for the time set by the peak current conduction time setting signal Tp, triggered by the change of the V / F conversion signal Vf from the Low level to the High level in FIG. The aforementioned first pulse period signal ATf is output.
[0015]
A modulation circuit MC surrounded by a dotted line is formed by the voltage error amplification circuit EV, the V / F conversion circuit VF, the peak current energization time setting circuit TP, and the mono multivibrator MM. The modulation circuit MC receives the voltage detection signal Vd and the first voltage setting signal AVs as inputs, and outputs the first pulse period signal ATf by frequency modulation control based on an error between the signals. As this modulation method, pulse width modulation control is also used as a conventional technique in addition to the above frequency modulation control.
[0016]
The first peak current setting circuit AIP outputs a preset first peak current setting signal AIp. The first base current setting circuit AIB outputs a preset first base current setting signal AIb. The first switching circuit ASW is connected to the a side when the first pulse period signal ATf is at a high level, and outputs the first peak current setting signal AIp as the first current control setting signal AIsc. When the first pulse period signal ATf is at a low level, the first base current setting signal AIb is output as the first current control setting signal AIsc by being connected to the b side. The current detection circuit ID detects the first welding current AIw and outputs a current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the current detection signal Id as a feedback signal and the first current control setting signal AIsc as a target value, and outputs a current error amplification signal Ei. Output control is performed according to the current error amplification signal Ei, and the first welding voltage AVw is applied.
[0017]
The first feed speed setting circuit AWS is provided outside the power supply device and outputs a first feed speed setting signal AWs. The feed control circuit WC receives the first feed speed setting signal AWs and outputs a feed control signal Wc. The first wire feeder AWF controls the feeding of the first welding wire A1 in accordance with the feeding control signal Wc.
[0018]
Next, the description of the circuit blocks of the second welding power supply device BPS and the second wire feeding device BWF will be made by using the first welding voltage AVw and the first welding current AIw as the second welding voltage BVw and the second welding voltage BVw. 2 welding current BIw, first voltage setting circuit AVS and first voltage setting signal AVs, second voltage setting circuit BVS and second voltage setting signal BVs, first peak current setting circuit AIP and second voltage setting signal BVs. The first peak current setting signal AIp is used as the second peak current setting circuit BIP and the second peak current setting signal BIp, and the first base current setting circuit AIB and the first base current setting signal AIb are used as the second base current. The setting circuit BIB and the second base current setting signal BIb, the first pulse period signal ATf and the second pulse period signal BTf, the first switching circuit ASW and the first current control setting signal The Isc to the second switching circuit BSW and the second current control setting signal BISC, omitted since the same manner as each replaced. As a result, the second welding voltage BVw is applied by the second welding power source device BPS, and the second welding wire B1 is fed by the second wire feeding device BWF. A second arc B3 is generated between the
[0019]
As described above, in the first welding power supply device APS and the second welding power supply device BPS, the voltage error amplification circuit EV that performs voltage feedback control and the current error amplification circuit EI that performs current feedback control are between the power supply devices. Since they are independent, the energization timing of the first welding current AIw and the second welding current BIw is at random as described above with reference to FIG.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional multi-electrode pulse arc welding method described above, the arc length fluctuates due to the mutual interference between the arcs that deforms the arc shape due to the force acting between the two arcs, and the arc generation state is not good. A phenomenon of stabilization occurs. Hereinafter, the cause of the mutual interference of the arc will be described first, and then the problems of the prior art caused by the mutual interference of the arc will be described.
[0021]
FIG. 4 is a schematic diagram of an arc generating portion for explaining the force acting on the
As shown in FIG. 2A, an
[0022]
Next, in FIG. 8B, an
[0023]
Next, the force which acts between two arcs in the conventional multi-electrode pulse arc welding method will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a current / voltage waveform diagram of the prior art multi-electrode pulse arc welding method, similar to FIG. 2 described above, and FIG. 5 (A) shows the time change of the first welding current AIw. FIG. 4B shows the time change of the first welding voltage AVw, FIG. 4C shows the time change of the second welding current BIw, and FIG. 4D shows the second welding current. The time change of the voltage BVw is shown. As described above, since the first welding current AIw and the second welding current BIw are energized at random, there are the following four combinations of energization of the peak current and the base current.
[0024]
That is, at time t1, the first peak current AIp is energized as the first welding current AIw, and the second peak current BIp is energized as the second welding current BIw. The mutual interference of arcs in this state will be described later with reference to FIG. Next, at time t2, the first base current AIb is energized as the first welding current AIw, and the second base current BIb is energized as the second welding current BIw. The mutual interference of arcs in this state will be described later with reference to FIG.
[0025]
Furthermore, at time t3, the first peak current AIp is energized as the first welding current AIw, and the second base current BIb is energized as the second welding current BIw. At time t4, contrary to the above, the first base current AIb is energized as the first welding current AIw, and the second peak current BIp is energized as the second welding current BIw. The mutual interference of arcs in these states will be described later with reference to FIG.
[0026]
FIG. 6 is a schematic diagram of the arc generating portion at the time t1 of FIG. 5 described above in which the first and second welding currents energized to the two arcs are both peak currents. Hereinafter, the mutual interference of arcs in this state will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, the first welding wire A1 is energized by the first peak current AIp, and the first arc A3 is generated in a symmetrical shape as in the case of FIG. Yes. On the other hand, the second welding wire A2 is supplied with the second peak current BIp, and the second arc B3 is generated in a symmetric shape as described above.
[0027]
In this state, as in the case of FIG. 4A described above, the first arc A3 is not affected by the magnetic field generated by the first peak current AIp that energizes the first welding wire A1. Only the contraction force AFX1 due to the arc caused by the first peak current AIp energizing one arc A3 acts. In addition, a magnetic field is formed around the first arc A3 by the second peak current BIp passing through the second welding wire B1, and the first arc A3 is not symmetrical with respect to this magnetic field. Therefore, in addition to the contraction force AFX1 caused by the arc, a force AFZ1 caused by a magnetic field acts on the first arc A3. Normally, when the current values for energizing the two arcs are substantially equal, the contraction force AFX1 due to the arc, which is the force that maintains the arc shape, is greater than the force AFZ1 due to the magnetic field, which is the force that deforms the arc shape. The shape of the arc A3 is not changed. Similarly, the shape of the second arc B3 does not change.
[0028]
As described above, in the state at time t1, the contraction force (AFX1 and BFX1) due to its own arc is greater than the force due to the magnetic field (AFZ1 and BFZ1) that is interference from the other arc, so the arc shape does not change. That is, when a current having a value substantially equal to the two arcs is energized, there is almost no influence on the arc generation state due to the mutual interference of the arcs.
[0029]
FIG. 7 is a schematic diagram of the arc generating portion at time t2 in FIG. 5 described above in which both the first and second welding currents energized to the two arcs are base currents.
The state shown in FIG. 6 is the same as that in FIG. 6 described above, except that the current for passing the two arcs is changed from the peak current to the base current. That is, the contraction force (AFX2 and BFX2) due to its own arc is greater than the force (AFZ2 and BFZ2) due to the magnetic field which is interference from the other arc, so the arc shape does not change. Therefore, as in the case of FIG. 6, when a current having a substantially equal value is applied to two arcs, there is almost no influence on the arc generation state due to the mutual interference of the arcs.
[0030]
FIG. 8 is a schematic diagram of the arc generating portion at the time t3 of FIG. 5 described above in which the first peak current AIp is supplied to the first arc A3 and the second base current BIb is supplied to the second arc B3. FIG. 4A shows the arc generation state at time t3, and FIG. 4B shows the arc generation state immediately after time t3. Hereinafter, the mutual interference of arcs in this state will be described with reference to FIG.
[0031]
(1) As shown in FIG. 4A, the first welding wire A1 is supplied with the first peak current AIp, and the first arc A3 is generated as in the case of FIG. It occurs in a symmetrical shape. On the other hand, the second base current BIb is applied to the second welding wire A2, and the second arc B3 is generated in a symmetrical shape as in FIG. 4A.
[0032]
In this state, the contraction force AFX1 due to the arc caused by the first peak current AIp that energizes the first arc A3 acts on the first arc A3. Further, a force AFZ2 caused by a magnetic field generated by the second base current BIb that energizes the other second welding wire B1 acts on the first arc A3. Here, since the value of the first peak current AIp is considerably larger than the value of the second base current BIb, the contraction force AFX1 due to the arc is larger than the force AFZ2 due to the magnetic field, As a result, the shape of the first arc A3 does not change.
[0033]
On the other hand, the contraction force BFX2 due to the arc by the second base current BIb that energizes the second arc B3 acts on the second arc B3. Furthermore, a force BFZ1 due to a magnetic field caused by the first peak current AIp that energizes the other first welding wire A1 acts on the second arc B3. Here, since the value of the second base current BIb is considerably smaller than the value of the first peak current AIp, the contraction force BFX2 due to the arc is smaller than the force BFZ1 due to the magnetic field, and As a result, the shape of the second arc B3 is deformed as shown in FIG.
[0034]
{Circle around (2)} As shown in FIG. 5B, the shape of the first arc A3 does not change immediately after time t3 as in the case {circle around (1)}. On the other hand, since the second arc B3 is attracted in the direction of the first arc A3 by the operation of the above item (1), the cathode point of the arc moves from the point b to the point c as shown in FIG. As a result, the arc shape is also greatly deformed into an asymmetric shape. Since the state of the deformed second arc B3 is the same as the state described above with reference to FIG. 4B, the second arc B3 has a second force in addition to the force described in the above item (1). A force BFY2 due to the magnetic field generated by the second base current BIb that energizes the welding wire B1 is newly applied. As a result, BFZ1 = BFX2 + BFY2 is established, and the balance of the forces acting on the second arc B3 is maintained, so that the second arc B3 maintains the shape shown in FIG.
[0035]
Further, since the second arc B3 is deformed as shown in FIG. 5B and the arc length is changed from ab to ac, the arc length becomes longer than before the deformation. As the arc length becomes longer, the welding voltage value proportional to the arc length becomes larger. Therefore, as shown at time t3 in FIG. 5D, the value of the second welding voltage BVw rises higher than the normal value. Value.
[0036]
As described above, when the current value for energizing the other arc is larger than the current value for energizing the other arc, the own arc is attracted by the interference of the other arc, and its shape is deformed and the arc is deformed. The length also becomes longer. In particular, in pulse arc welding, since the peak current value is generally set to about 400 to 600 [A] and the base current value is set to about 30 to 60 [A], the current difference becomes considerably large, As a result, the mutual interference between the arcs is increased, and the deformation of the arc is also increased.
[0037]
(3) Contrary to the above items (1) and (2), the first base current AIb is applied to the first arc A3, and the second peak current BIp is applied to the second arc B3. At time t4 in FIG. 5 described above, the shape of the second arc B3 does not change, but the first arc A3 is attracted by the interference from the second arc B3, and the shape of the arc is deformed. As a result, the arc length becomes longer. Therefore, as shown at time t4 in FIG. 5B, the first welding voltage AVw rises and becomes a value larger than the normal value.
[0038]
As described above, when currents having substantially the same value are applied to the two arcs, the influence of the mutual interference between the arcs is small. The arc with the smaller value is greatly affected, and its shape is greatly deformed. When this latter state occurs, the arc generation state becomes unstable and the welding quality becomes poor, as will be described below.
That is, since the shape of the second arc B3 at time t3 in FIG. 5 described above and the shape of the first arc A3 at time t4 are deformed by the above-described mutual interference of the arc and the arc length is increased, The droplet transfer deviates from the stable state of 1 pulse / one droplet transfer and becomes unstable. As a result, a large amount of spatter is generated, the bead appearance is deteriorated, the penetration is poor, and the welding quality is remarkably deteriorated.
Furthermore, as shown at time t5 in FIG. 5, when the arc length becomes too long due to the mutual interference of the arcs described above, the arc cannot be maintained, and finally an arc break occurs. If arc breakage frequently occurs during welding, welding defects such as poor penetration and deterioration of the bead appearance occur.
[0039]
Accordingly, the present invention provides a multi-electrode pulse arc welding method that can suppress instability of an arc generation state caused by mutual interference between two arcs and can always obtain good welding quality. A control method and a welding apparatus are provided.
[0040]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
The first welding wire A1 and the second welding wire B1 that are electrically insulated from each other from one
The second welding wire B1 is energized with the second peak current BIp during the first energization period of the first peak current AIp and the energization period of the first base current AIb is the second base. The current BIb is energized, and then the second base current BIb is energized during the second energization period of the first peak current AIp and the energization period of the first base current AIb. This is a multi-electrode pulse arc welding control method in which the second energization is repeated as one set and energized.
[0041]
The invention of
The application in which the feeding speed of the second welding wire B1 described in
[0042]
The invention of
The first welding wire A1 and the second welding wire B1 that are electrically insulated from each other from one
The second welding wire B1 is energized with the second peak current BIp during the first energization period of the first peak current AIp and the energization period of the first base current AIb is the second base. The current BIb is energized, and then the second base current BIb is energized during the second energization period of the first peak current AIp and the energization period of the first base current AIb. This is a multi-electrode pulse arc welding control method in which the same energization is repeated until the nth, which is a preset integer of 3 or more, and the first to nth energization is repeated as one set.
[0043]
The invention of
Application in which the feeding speed of the second welding wire B1 described in
[0044]
The invention of claim 5 at the time of filing is as shown in FIGS.
The time length ATf of one cycle between the energization of the first peak current AIp and the energization of the first base current AIb energizing the first welding wire A1 described in
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
FIG. 9 is a current / voltage waveform diagram showing the multi-electrode pulse arc welding control method of the first embodiment (hereinafter referred to as the first embodiment) corresponding to the invention of
[0046]
In the first arc, energization of the first peak current AIp during the period of time t1 to t2 and energization of the first base current AIb during the period of time t2 to t3 are one cycle (period of time t1 to t3). Repeated energization.
On the other hand, the second arc is energized with the second peak current BIp during the first energization period of the first peak current AIp during the period from time t1 to t2, and the second arc is performed during the period from time t2 to t3. During the energization period of the first base current AIb, the second base current BIb is energized, followed by the second energization period of the first peak current AIp during the period from time t3 to t4 and during the period from time t4 to t5. During the energization period of the first base current AIb, the second base current BIb is energized, and the first energization (time t1 to t3 period) and the second energization (time t3 to t5 period). Repeatedly energize as one set.
[0047]
As described above, during the time t1 to t3 and the time t4 to t5, the current values for energizing the two arcs are substantially equal, so there is no influence on the arc generation state due to the mutual interference between the two arcs, and the current is stable. An arc is generated.
On the other hand, as described above with reference to FIG. 8, the second arc B3 through which the base current is applied is attracted to the first arc A3 through which the peak current is supplied, as described above with reference to FIG. The arc shape is deformed.
[0048]
By the way, as described above with reference to FIG. 2, in the conventional technique, the energization timing of the first peak current AIp and the first base current AIb in the first arc, the second peak current BIp and the second peak current in the second arc, and so on. The energization timing of the second base current BIb is at random. Therefore, every time the peak current flows through the first arc or the second arc, the other arc may be deformed by the mutual interference of the arcs. This will be explained with specific numerical values. When the frequency of the current flowing through the first arc is 240 [Hz], n = 2 as described above, so the frequency of the current flowing through the second arc is The frequency is 120 [Hz], which is 1/2 of the former. Accordingly, one of the arcs is deformed by the mutual interference of the arcs up to 360 times per second, which is the number of times the peak current is applied to the two arcs. Thus, in the prior art, the arc generation state becomes unstable due to frequent deformation of the arc, resulting in a large amount of spatter, frequent arc breakage, etc., resulting in poor quality of the work piece. become.
[0049]
In the first embodiment of the present invention described above, the peak current is always supplied to the first arc during the period in which the peak current is supplied to the second arc (time t1 to t2). Shape deformation does not occur. Further, during a period (time t3 to t4) in which the peak current is supplied to the first arc and the base current is supplied to the second arc, the second arc is deformed by the mutual interference of the arcs. However, the frequency at which such arc shape deformation occurs is reduced to 1/3 compared to the case of the prior art. In the case of the above specific numerical values, in
[0050]
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a current / voltage waveform diagram showing a multi-electrode pulse arc welding control method according to a second embodiment (hereinafter referred to as a second embodiment) corresponding to claim 3 at the time of filing. FIG. 4A shows the change over time of the first welding current AIw, FIG. 4B shows the change over time of the first welding voltage AVw, and FIG. 4C shows the second welding. The time change of the current BIw is shown, and FIG. 4D shows the time change of the second welding voltage BVw. This figure exemplifies the case where the magnification n = 3, and the second pulse period BTf of the second welding current BIw shown in FIG. 10C is the first welding current shown in FIG. This is three times the first pulse period ATf of AIw. In the figure, the operation in the period from time t1 to t5 is the same as the period from time t1 to t5 in FIG. 9, and the operation in the period from time t5 to t7 in FIG. 9 is the same as the period from time t3 to t5 in FIG. Therefore, explanation is omitted.
[0051]
Further, when the magnification n is 4 in the above, the same energization is performed three times after the time t1 to t5 in FIG. 9 after the time t1 to t5. Further, when magnification = n (n> 3), energization similar to that in the time t3 to t5 is performed n-2 times after the time t1 to t5.
[0052]
In the second embodiment of the present invention described above, the peak current is always supplied to the first arc during the period in which the peak current is supplied to the second arc (time t1 to t2). Shape deformation does not occur. Further, during the period in which the peak current is supplied to the first arc and the base current is supplied to the second arc (time t3 to t4 and time t5 to t6), the second arc is deformed by the mutual interference of the arcs. To do. However, the frequency with which the arc shape is deformed in the second embodiment of the present invention is reduced compared to the case of the prior art. For this reason, in the second embodiment of the present invention, the amount of spatter generated is reduced and the number of occurrences of arc breaks is also reduced as compared with the prior art, so that good welding quality can be obtained.
[0053]
FIG. 11 is a block diagram of a welding apparatus for carrying out the multi-electrode pulse arc welding control method of the first and second embodiments described above with reference to FIGS. 9 and 10. In the figure, the same reference numerals are given to the same circuit blocks as those of the welding apparatus described above with reference to FIG. 3, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, the magnification setting circuit NS, the cycle conversion circuit TC, the second switching circuit BSW, and the feeding speed adjustment circuit WB of the second welding power supply apparatus BPS, which are circuit blocks different from those shown in FIG.
[0054]
The magnification setting circuit NS outputs a magnification setting signal n which is an integer of 2 (in the first embodiment) or 3 or more (in the second embodiment). The period conversion circuit TC receives the first pulse period signal ATf output from the modulation circuit MC of the first welding power supply device APS and the magnification setting signal n as described above, and synchronizes with the signal as described above. The signal is converted into a signal having a cycle that is n times that of the signal and output as a second pulse cycle signal BTf. In FIG. 9, the magnification setting signal n is 2 and in FIG. 10, the magnification setting signal n is 3.
[0055]
The second switching circuit BSW is connected to the a side when the second pulse cycle signal BTf is at the High level, and outputs the second peak current setting signal BIp as the second current control setting signal BIsc. When the signal BTf is at the low level, the second base current setting signal BIb is output as the second current control setting signal BIsc by being connected to the b side. The feed speed adjusting circuit WB receives the first feed speed setting signal AWs described above with reference to FIG. 3 and finely adjusts the value obtained by dividing the value by the magnification n as a center value. A setting signal BWs is output.
[0056]
In the above-described welding apparatus, the feeding speed of the second welding wire B1 can be adjusted to 1 / n times the feeding speed of the first welding wire A1 by setting the magnification n described above. The second welding power supply device BPS can output a welding voltage corresponding to the feeding speed by voltage feedback control using the second pulse period signal BTf. That is, in the present invention, the feeding speed of one welding wire can be adjusted to 1 / n times the other. Therefore, since the freedom degree of selection of the welding conditions in welding construction expands, the application range of the welding method of this invention expands.
[0057]
In the present invention, the voltage feedback control of the second welding power source device BPS is performed based on the voltage feedback control of the first welding power source device APS. Conversely, the voltage feedback control of the first welding power supply device APS may be performed based on the voltage feedback control of the second welding power supply device BPS.
[0058]
FIG. 12 is a comparison diagram of the number of arc breaks showing the effect of the present invention. Using the conventional welding apparatus shown in FIG. 3 and the welding apparatus of the present invention (Embodiment 1) shown in FIG. 11, the number of occurrences of arc breakage occurring during welding was compared. The figure shows the case where the magnification n = 2. The main welding conditions at this time are as follows. In other words, the first welding current AIw is 400 [A], the first welding voltage AVw is 32 [V], while the second welding current BIw is 200 [A], and the second welding current AVw is 200 [A]. The voltage BVw is 28 [V]. In the test method, welding with a welding speed of 5 [m / min] and a bead length of 50 [cm] was repeated 10 times, and the number of arc breaks per welding was counted and compared.
[0059]
As shown in the figure, in the prior art, arc breakage occurred 18 times per welding, and as a result, many spatters were generated, resulting in a poor bead appearance. On the other hand, in the present invention, the arc break occurred only twice and the frequency was low, so that good welding quality was obtained.
[0060]
【The invention's effect】
In the multi-electrode pulse arc welding method, the instability of the arc generation state such as the deformation of the arc shape and the fluctuation of the arc length caused by the mutual interference of the two arcs can be suppressed, and the welding quality is always good. Can be obtained.
Further, according to the present invention, the feeding speed of one welding wire can be adjusted to 1 / n times the feeding speed of the other welding wire, and the optimum welding voltage for the feeding speed is voltage feedback controlled. Therefore, it can be used for welding under various conditions while having the above effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a multi-electrode pulse arc welding apparatus.
FIG. 2 is a current / voltage waveform diagram of the prior art.
FIG. 3 is a block diagram of a conventional apparatus.
FIG. 4 is a schematic diagram of an arc generating portion for explaining a force acting on an arc generated independently.
FIG. 5 is a current / voltage waveform diagram of the prior art.
FIG. 6 is a schematic diagram of an arc generating portion when a peak current is applied to both arcs.
FIG. 7 is a schematic diagram of an arc generating part when base current is applied to both arcs.
FIG. 8 is a schematic diagram of an arc generating portion when a peak current is applied to a first arc and a base current is applied to a second arc.
FIG. 9 is a current / voltage waveform diagram according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a current / voltage waveform diagram according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram of the welding apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a comparison diagram of the number of arc break occurrences showing the effect of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Welding wire
2 Workpiece
21 molten pool
3 Arc
4 Welding torch
A1 first welding wire
A3 First arc
A41 First contact chip
AFZ, BFZ Force by magnetic field
AIB first base current setting circuit
AIb first base current, first base current setting signal
AIP first peak current setting circuit
AIp first peak current, first peak current setting signal
AIsc first current control setting signal
AIw 1st welding current
APS first welding power source
ASW first switching circuit
ATf first pulse period, first pulse period signal
ATp First peak current conduction time
AVb first base voltage
AVp first peak voltage
AVS first voltage setting circuit
AVs first voltage setting signal
AVw 1st welding voltage
AWF first wire feeder
AWS First feed speed setting circuit
AWs First feed speed setting signal
B1 Second welding wire
B3 Second arc
B41 Second contact chip
BIB second base current setting circuit
BIb second base current, second base current setting signal
BIP second peak current setting circuit
BIp second peak current, second peak current setting signal
BIsc second current control setting signal
BIw Second welding current
BPS second welding power supply
BSW second switching circuit
BTf Second pulse period, second pulse period signal
BTp Second peak current conduction time
BVb second base voltage
BVp second peak voltage
BVS second voltage setting circuit
BVs Second voltage setting signal
BVw Second welding voltage
BWF Second wire feeder
BWS Second feed speed setting circuit
BWs Second feed speed setting signal
EI current error amplifier circuit
Ei Current error amplification signal
EV voltage error amplifier circuit
Ev Voltage error amplification signal
FX, AFX, BFX Arc contraction force
FY, BFY Force by magnetic field
ID current detection circuit
Id Current detection signal
INV output control circuit
Iw welding current
MC modulation circuit
MM mono multivibrator
NS magnification setting circuit
n Magnification, magnification setting signal
TC period conversion circuit
TP peak current conduction time setting circuit
Tp Peak current conduction time setting signal
VD voltage detection circuit
Vd Voltage detection signal
VF V / F conversion circuit
Vf V / F conversion signal
WB feed speed adjustment circuit
WC feed control circuit
Wc Feed control signal
Claims (5)
前記第2の溶接ワイヤに、第1回目の前記第1のピーク電流の通電期間は前記第2のピーク電流を通電し前記第1のベース電流の通電期間は前記第2のベース電流を通電し、続いて第2回目の前記第1のピーク電流の通電期間及び前記第1のベース電流の通電期間は前記第2のベース電流を通電し、前記第1回目及び第2回目の通電を1組として繰り返して通電する多電極パルスアーク溶接制御方法。A first welding wire and a second welding wire, which are electrically insulated from each other from one welding torch, are fed at a preset feeding speed, respectively, and a first preset wire is supplied to the first welding wire. The energization of the peak current and the energization of the first base current set in advance are repeated as one cycle, and the energization of the second peak current set in advance and the second preset in the second welding wire are repeated. Multi-electrode pulse arc welding in which energization with a base current of 1 cycle is repeated and two arcs are generated between the first welding wire and the second welding wire and the work piece to be welded In the control method,
The second welding wire is energized with the second peak current during the first energization period of the first peak current, and is energized with the second base current during the energization period of the first base current. Subsequently, during the second energization period of the first peak current and the energization period of the first base current, the second base current is energized, and the first and second energizations are performed in one set. As a multi-electrode pulse arc welding control method to energize repeatedly.
前記第2の溶接ワイヤに、第1回目の前記第1のピーク電流の通電期間は前記第2のピーク電流を通電し前記第1のベース電流の通電期間は前記第2のベース電流を通電し、続いて第2回目の前記第1のピーク電流の通電期間及び前記第1のベース電流の通電期間は前記第2のベース電流を通電し、さらに前記第2回目と同様の通電を予め設定した3以上の整数である第n回目まで繰り返し、前記第1回目乃至第n回目の通電を1組として繰り返して通電する多電極パルスアーク溶接制御方法。A first welding wire and a second welding wire, which are electrically insulated from each other from one welding torch, are fed at a preset feeding speed, respectively, and a first preset wire is supplied to the first welding wire. The energization of the peak current and the energization of the first base current set in advance are repeated as one cycle, and the energization of the second peak current set in advance and the second preset in the second welding wire are repeated. Multi-electrode pulse arc welding in which energization with a base current of 1 cycle is repeated and two arcs are generated between the first welding wire and the second welding wire and the work piece to be welded In the control method,
The second welding wire is energized with the second peak current during the first energization period of the first peak current, and is energized with the second base current during the energization period of the first base current. Subsequently, in the second energization period of the first peak current and the energization period of the first base current, the second base current is energized, and the same energization as in the second time is preset. A multi-electrode pulse arc welding control method in which energization is repeated until the n-th time which is an integer of 3 or more and the first to n-th energizations are repeated as one set.
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