JP2012030281A - Plasma mig welding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1つの溶接トーチを用いてミグアークとプラズマアークとを同時に発生させて溶接を行うプラズマミグ溶接方法に関するものである。 The present invention relates to a plasma MIG welding method for performing welding by simultaneously generating a MIG arc and a plasma arc using a single welding torch.
従来から、プラズマ溶接方法とミグ溶接方法とを組み合わせたプラズマミグ溶接方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このプラズマミグ溶接方法においては、溶接トーチを通して送給される溶接ワイヤと母材との間にミグ溶接電流を通電することによってミグアークを発生させる。そして、溶接ワイヤを囲むように中空形状のプラズマ電極が配置されており、アルゴンなどのガスを供給し、このガスを介してプラズマ電極と母材との間にプラズマ溶接電流を通電することによってプラズマアークを発生させる。ミグアークは、溶接トーチの軸心を送給される溶接ワイヤと母材との間に発生し、このミグアークを囲むようにプラズマアークが発生している。したがって、ミグアークは、プラズマアークに包まれた状態になる。溶接ワイヤは、ミグアークを発生させる電極として機能すると共に、その先端が溶融することにより溶滴となって母材の接合を補助する。したがって、プラズマミグ溶接方法は、厚板の高効率溶接、薄板の高速溶接等に使用されることが多い。 Conventionally, a plasma MIG welding method combining a plasma welding method and a MIG welding method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this plasma MIG welding method, a MIG arc is generated by applying a MIG welding current between a welding wire fed through a welding torch and a base material. A hollow plasma electrode is arranged so as to surround the welding wire, and a plasma such as argon is supplied, and a plasma welding current is passed between the plasma electrode and the base material through this gas to generate plasma. Generate an arc. The MIG arc is generated between the welding wire fed through the axis of the welding torch and the base material, and a plasma arc is generated so as to surround the MIG arc. Therefore, the MIG arc is encased in a plasma arc. The welding wire functions as an electrode for generating a MIG arc, and the tip of the welding wire melts to form a droplet to assist the joining of the base materials. Therefore, the plasma MIG welding method is often used for high-efficiency welding of thick plates, high-speed welding of thin plates, and the like.
上記のミグ溶接電流は、スパッタの発生を抑制し、かつ、溶滴を安定して供給するために、一般的にパルス波形が使用される。したがって、ミグ溶接方法は、一般的なミグパルス溶接方法である。ミグパルス溶接方法を含む消耗電極式アーク溶接方法では、溶接中のアーク長を適正値に維持することが重要であるために、アーク長制御が行われる。他方、上記のプラズマ溶接電流には、一定値の直流が使用されることが多い。これ以降の説明において、単にアーク長と記載したときはミグアークのアーク長を意味している。以下、上述したプラズマミグ溶接方法について説明する。 The MIG welding current generally uses a pulse waveform in order to suppress the generation of spatter and stably supply droplets. Therefore, the MIG welding method is a general MIG pulse welding method. In the consumable electrode type arc welding method including the MIG pulse welding method, it is important to maintain the arc length during welding at an appropriate value, and therefore arc length control is performed. On the other hand, a constant direct current is often used for the plasma welding current. In the following description, when the arc length is simply described, it means the arc length of the MIG arc. Hereinafter, the plasma MIG welding method described above will be described.
図8は、従来技術のプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はミグ溶接電圧Vwmを示し、同図(C)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(D)はプラズマ溶接電圧Vwpを示す。以下、同図を参照して説明する。 FIG. 8 is a waveform diagram showing a conventional plasma MIG welding method. (A) shows the MIG welding current Iwm, (B) shows the MIG welding voltage Vwm, (C) shows the plasma welding current Iwp, and (D) shows the plasma welding voltage Vwp. Show. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
同図において、時刻t1〜t3の期間が第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)を示し、時刻t3〜t5の期間が第n回目のパルス周期Tf(n)を示す。第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)は、時刻t1〜t2の第n−1回目のピーク期間Tp(n-1)及び時刻t2〜t3の第n−1回目のベース期間Tb(n-1)から形成されている。第n回目のパルス周期Tf(n)は、時刻t3〜t4の第n回目のピーク期間Tp(n)及び時刻t4〜t5の第n回目のベース期間Tb(n)から形成されている。 In the figure, the period from time t1 to t3 represents the (n-1) th pulse period Tf (n-1), and the period from time t3 to t5 represents the nth pulse period Tf (n). The (n−1) th pulse cycle Tf (n−1) is the (n−1) th peak period Tp (n−1) at times t1 to t2 and the (n−1) th base period Tb at times t2 to t3. (n-1). The n-th pulse period Tf (n) is formed from the n-th peak period Tp (n) from time t3 to t4 and the n-th base period Tb (n) from time t4 to t5.
同図(A)に示すように、第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)においては、時刻t1〜t2のピーク期間Tp(n-1)中は予め定めたピーク電流Ipが通電し、時刻t2〜t3のベース期間Tb(n-1)中は予め定めたベース電流Ibが通電する。したがって、ミグ溶接電流Iwmはピーク電流Ip及びベース電流Ibから形成される。そして、同図(B)に示すように、第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)において、ピーク期間Tp(n-1)中はアーク長に比例したピーク電圧Vp(n-1)が溶接ワイヤと母材との間に印加し、ベース期間Tb(n-1)中はアーク長に比例したベース電圧Vb(n-1)が印加する。したがって、ミグ溶接電圧Vwmは、ピーク電圧Vp及びベース電圧Vbから形成される。第n回目のパルス周期Tf(n)についても同様である。ここで、第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)におけるピーク電流Ip及びベース電流Ibは、第n回目のパルス周期Tf(n)におけるピーク電流Ip及びベース電流Ibとそれぞれ同一値に制御される。他方、アーク発生状態が安定している状態においては、第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)におけるピーク電圧Vp(n-1)及びベース電圧Vb(n-1)は、第n回目のパルス周期Tf(n)におけるピーク電圧Vp(n)及びベース電圧Vb(n)とそれぞれ略等しい値となる。 As shown in FIG. 9A, in the (n-1) th pulse cycle Tf (n-1), a predetermined peak current Ip is applied during the peak period Tp (n-1) from time t1 to t2. During the base period Tb (n−1) from time t2 to t3, a predetermined base current Ib is energized. Therefore, the MIG welding current Iwm is formed from the peak current Ip and the base current Ib. Then, as shown in FIG. 5B, in the (n-1) th pulse period Tf (n-1), the peak voltage Vp (n-1) proportional to the arc length during the peak period Tp (n-1). ) Is applied between the welding wire and the base metal, and a base voltage Vb (n-1) proportional to the arc length is applied during the base period Tb (n-1). Therefore, the MIG welding voltage Vwm is formed from the peak voltage Vp and the base voltage Vb. The same applies to the nth pulse cycle Tf (n). Here, the peak current Ip and the base current Ib in the n−1th pulse cycle Tf (n−1) have the same values as the peak current Ip and the base current Ib in the nth pulse cycle Tf (n), respectively. Be controlled. On the other hand, when the arc generation state is stable, the peak voltage Vp (n-1) and the base voltage Vb (n-1) in the (n-1) th pulse period Tf (n-1) are nth. The peak voltage Vp (n) and the base voltage Vb (n) in the second pulse period Tf (n) are substantially equal to each other.
ミグ溶接では、良好な溶接品質を得るためにアーク長を適正値に維持するアーク長制御が行われる。通常、このアーク長制御は、ミグ溶接電圧Vwmがアーク長と略比例関係にあることを利用して、ミグ溶接電圧Vwmの平均値が予め定めた電圧設定値と等しくなるようにパルス周期Tfが制御される。ミグ溶接電圧Vwmの平均値は、ミグ溶接電圧Vwmをローパスフィルタに通すことによって生成される。このアーク長制御の方式は、周波数変調方式と呼ばれる。この場合、ピーク期間Tp、ピーク電流Ip及びベース電流Ibは所定値に設定され、パルスパラメータとなる。ピーク電流Ipは臨界値以上に設定され、ピーク期間Tpと組み合わせてユニットパルス条件と呼ばれる。このユニットパルス条件は、1パルス周期1溶滴移行になるように設定される。ベース電流Ibは、臨界値未満の数十A程度の小電流値に設定される。ユニットパルス条件及びベース電流Ibは、溶接ワイヤの材質、直径、送給速度等に応じて適正値に設定される。 In MIG welding, arc length control is performed to maintain the arc length at an appropriate value in order to obtain good welding quality. Normally, this arc length control uses the fact that the MIG welding voltage Vwm is approximately proportional to the arc length, and the pulse period Tf is set so that the average value of the MIG welding voltage Vwm becomes equal to a predetermined voltage setting value. Be controlled. The average value of the MIG welding voltage Vwm is generated by passing the MIG welding voltage Vwm through a low-pass filter. This arc length control method is called a frequency modulation method. In this case, the peak period Tp, the peak current Ip, and the base current Ib are set to predetermined values and become pulse parameters. The peak current Ip is set to a critical value or more and is called a unit pulse condition in combination with the peak period Tp. This unit pulse condition is set so that one droplet period is one droplet transfer. The base current Ib is set to a small current value of about several tens of A that is less than the critical value. The unit pulse condition and the base current Ib are set to appropriate values according to the welding wire material, diameter, feeding speed, and the like.
アーク長制御の方式として周波数変調制御以外にもパルス幅変調制御が使用される場合もある。このパルス幅変調制御では、パルス周期Tf、ピーク電流Ip及びベース電流Ibが所定値に設定されてパルスパラメータとなる。そして、ミグ溶接電圧Vwmの平均値が電圧設定値と等しくなるようにピーク期間Tp(パルス幅)が制御される。 In addition to frequency modulation control, pulse width modulation control may be used as an arc length control method. In this pulse width modulation control, the pulse period Tf, the peak current Ip, and the base current Ib are set to predetermined values and become pulse parameters. Then, the peak period Tp (pulse width) is controlled so that the average value of the MIG welding voltage Vwm is equal to the voltage setting value.
他方、同図(C)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpは、定電流制御されており、予め定めた一定値の直流波形となる。したがって、プラズマアークは、一定値のプラズマ溶接電流Iwpの通電によって発生している。そして、同図(D)に示すように、第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)において、ピーク期間Tp(n-1)中はミグアークの影響によって電圧値が高くなった誘起ピーク電圧Vpp(n-1)がプラズマ電極と母材との間に印加し、ベース期間Tb(n-1)中はミグアークの影響によって電圧値が低くなった誘起ベース電圧Vbb(n-1)が印加する。したがって、ミグ溶接電圧Vwmは、誘起ピーク電圧Vpp及び誘起ベース電圧Vbbから形成される。プラズマ溶接電流Iwpが一定値の直流であるので、本来、プラズマ溶接電圧Vwpはアーク長に略比例した略一定値となるはずである。それにも関わらず、プラズマ溶接電圧Vwpが、ミグアークのピーク期間Tpとベース期間Tbに同期してパルス状の波形となる理由は、以下のとおりである。ミグアークは、大電流値のピーク電流Ipが通電するピーク期間Tp中は広がった形状となり、小電流値のベース電流Ibが通電するベース期間Tb中は収縮した形状となる。上述したように、プラズマアークはミグアークを包むように発生している。このために、ミグアークの形状の変化に影響されて、プラズマアークの形状も変化することになる。このプラズマアークの変化によってプラズマ溶接電圧Vwpがパルス状に変化することになる。したがって、ミグアークの変化に誘発されてプラズマ溶接電圧Vwpが変化するので、誘起ピーク電圧Vpp及び誘起ベース電圧Vbbという表現を使用している。第n回目のパルス周期Tf(n)についても同様である。アーク発生状態が安定している状態においては、第n−1回目のパルス周期Tf(n-1)における誘起ピーク電圧Vpp(n-1)及び誘起ベース電圧Vbb(n-1)は、第n回目のパルス周期Tf(n)における誘起ピーク電圧Vpp(n)及び誘起ベース電圧Vbb(n)とそれぞれ略等しい値となる。 On the other hand, as shown in FIG. 5C, the plasma welding current Iwp is constant-current controlled and becomes a DC waveform having a predetermined constant value. Therefore, the plasma arc is generated by energizing the plasma welding current Iwp with a constant value. Then, as shown in FIG. 4D, in the (n-1) th pulse period Tf (n-1), an induced peak whose voltage value is increased by the influence of mig arc during the peak period Tp (n-1). A voltage Vpp (n-1) is applied between the plasma electrode and the base material, and an induced base voltage Vbb (n-1) whose voltage value is lowered due to the influence of the MIG arc during the base period Tb (n-1). Apply. Therefore, the MIG welding voltage Vwm is formed from the induced peak voltage Vpp and the induced base voltage Vbb. Since the plasma welding current Iwp is a constant value of direct current, the plasma welding voltage Vwp should be essentially a constant value substantially proportional to the arc length. Nevertheless, the reason why the plasma welding voltage Vwp becomes a pulse waveform in synchronization with the peak period Tp and the base period Tb of the MIG arc is as follows. The MIG arc has an expanded shape during the peak period Tp in which the peak current Ip having a large current value is applied, and a contracted shape in the base period Tb in which the base current Ib having a small current value is applied. As described above, the plasma arc is generated so as to wrap around the MIG arc. For this reason, the shape of the plasma arc is also affected by the change in the shape of the MIG arc. Due to the change of the plasma arc, the plasma welding voltage Vwp changes in a pulse shape. Therefore, since the plasma welding voltage Vwp is changed by being induced by the change of the MIG arc, the expressions of induced peak voltage Vpp and induced base voltage Vbb are used. The same applies to the nth pulse cycle Tf (n). In the state where the arc generation state is stable, the induced peak voltage Vpp (n-1) and the induced base voltage Vbb (n-1) in the (n-1) th pulse period Tf (n-1) are nth. The induced peak voltage Vpp (n) and the induced base voltage Vbb (n) in the second pulse period Tf (n) are substantially equal to each other.
上述したようにプラズマミグ溶接では、非消耗電極であるプラズマ電極と母材との間にプラズマアークが発生する。このために、溶接を多数回繰り返して行い溶接時間が長くなると、プラズマ電極の先端は次第に消耗して、先端の形状が変形していく。このプラズマ電極の先端形状の変形が比較的均等に進行して、先端形状の対称性が保持される場合には、プラズマアークの発生状態は急激には変化しない。しかし、プラズマ電極の先端が歪な形状に変形する場合がある。このような歪な変形が進行すると、プラズマアークが突然に偏向して発生する状態となる。プラズマアークが偏向すると、プラズマアークに内包されているミグアークの発生状態も変化するために、ビード外観が不均一となる。さらに、プラズマアークが偏向すると、溶接箇所への狙い位置にズレが生じるので、溶接不良となる場合も生じる。 As described above, in plasma MIG welding, a plasma arc is generated between a plasma electrode which is a non-consumable electrode and a base material. For this reason, if the welding is repeated many times and the welding time becomes long, the tip of the plasma electrode gradually wears out and the shape of the tip is deformed. When the deformation of the tip shape of the plasma electrode proceeds relatively evenly and the symmetry of the tip shape is maintained, the generation state of the plasma arc does not change abruptly. However, the tip of the plasma electrode may be deformed into a distorted shape. When such distorted deformation proceeds, the plasma arc is suddenly deflected and generated. When the plasma arc is deflected, the state of occurrence of the MIG arc contained in the plasma arc also changes, so that the bead appearance becomes non-uniform. Furthermore, if the plasma arc is deflected, a deviation occurs in the target position to the welding location, which may result in poor welding.
そこで、本発明では、プラズマ電極の消耗に伴うプラズマアークの偏向を判別し、このプラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を防止することができるプラズマミグ溶接方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma MIG welding method capable of determining the deflection of the plasma arc accompanying the consumption of the plasma electrode and preventing the occurrence of poor welding due to the deflection of the plasma arc.
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、溶接トーチを通して送給される溶接ワイヤと母材との間にピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流を1パルス周期とするミグ溶接電流を通電することによってミグアークを発生させると共に、前記溶接ワイヤを囲むように配置されているプラズマ電極と前記母材との間に直流のプラズマ溶接電流を通電することによってプラズマアークを発生させるプラズマミグ溶接方法において、
前記パルス周期の特定期間中の前記プラズマ溶接電圧を前記パルス周期ごとに検出し、この検出値が増減した状態が所定期間以上継続したことによって前記プラズマアークの偏向を判別し、前記プラズマアークの偏向を判別すると警報を発する、
ことを特徴とするプラズマミグ溶接方法である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
The plasma welding voltage during a specific period of the pulse period is detected for each pulse period, and the state in which the detected value increases or decreases continues for a predetermined period or more to determine the deflection of the plasma arc, and the plasma arc deflection When an error is detected, an alarm is issued.
This is a plasma MIG welding method.
請求項2の発明は、前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ピーク期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法である。
In the invention of
The plasma MIG welding method according to
請求項3の発明は、前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ベース期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法である。
In the invention of
The plasma MIG welding method according to
請求項4の発明は、前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ピーク期間中の前記プラズマ溶接電圧及び前記ベース期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法である。
In the invention of claim 4, the plasma welding voltage in the specific period of the pulse period is the plasma welding voltage during the peak period and the plasma welding voltage during the base period.
The plasma MIG welding method according to
請求項5の発明は、前記プラズマアークの偏向を判別すると、前記プラズマ溶接電流を増加させてプラズマアークの偏向を修正する、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラズマミグ溶接方法である。
When the plasma arc deflection is determined, the plasma welding current is increased to correct the plasma arc deflection.
It is a plasma MIG welding method of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
請求項6の発明は、前記プラズマ溶接電流の増加を予め定めた増加期間行う、
ことを特徴とする請求項5記載のプラズマミグ溶接方法である。
The invention of claim 6 performs the increase of the plasma welding current for a predetermined increase period.
The plasma MIG welding method according to claim 5.
請求項7の発明は、前記プラズマ溶接電流の増加を前記プラズマアークの偏向が修正されるまで行う、
ことを特徴とする請求項5記載のプラズマミグ溶接方法である。
The invention of
The plasma MIG welding method according to claim 5.
本発明によれば、プラズマ溶接電圧の変動から、プラズマ電極の消耗に伴うプラズマアークの偏向を判別することができる。そして、プラズマアークの偏向を判別すると警報を発することによって、プラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to determine the deflection of the plasma arc accompanying the consumption of the plasma electrode from the fluctuation of the plasma welding voltage. And if the deflection | deviation of a plasma arc is discriminate | determined, generation | occurrence | production of the welding defect resulting from the deflection | deviation of a plasma arc can be prevented by issuing a warning.
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.
[実施の形態1]
実施の形態1に係る発明は、パルス周期の特定期間中の前記プラズマ溶接電圧をパルス周期ごとに検出し、この検出値が増減した状態が所定期間以上継続したことによってプラズマアークの偏向を判別し、プラズマアークの偏向を判別すると警報を発するものである。以下、この実施の形態1について説明する。
[Embodiment 1]
In the invention according to the first embodiment, the plasma welding voltage during a specific period of the pulse period is detected for each pulse period, and the state in which the detected value increases or decreases continues for a predetermined period or longer to determine the plasma arc deflection. When the deflection of the plasma arc is determined, an alarm is issued. Hereinafter, the first embodiment will be described.
図1は、本発明の実施の形態1に係るプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はミグ溶接電圧Vwmを示し、同図(C)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(D)はプラズマ溶接電圧Vwpを示す。以下、同図を参照して説明する。
FIG. 1 is a waveform diagram showing a plasma MIG welding method according to
同図は、第n−3回目のパルス周期Tf(n-3)〜第n+1回目のパルス周期Tf(n+1)の5周期分の波形を示している。第n−3回目のパルス周期Tf(n-3)は、第n−3回目のピーク期間Tp(n-3)とベース期間Tb(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。同図では、プラズマ電極の歪な変形によるプラズマアークの偏向が、第n回目のパルス周期Tf(n)において発生した場合である。同図における現時点は、時刻tnで示す第n回目のパルス周期Tf(n)の終了時点である。 This figure shows waveforms corresponding to five cycles from the (n-3) th pulse cycle Tf (n-3) to the (n + 1) th pulse cycle Tf (n + 1). The (n-3) th pulse cycle Tf (n-3) is formed from the (n-3) th peak period Tp (n-3) and the base period Tb (n-3). The same applies to other periods. In the figure, the plasma arc is deflected due to the distorted deformation of the plasma electrode in the nth pulse period Tf (n). The current point in the figure is the end point of the nth pulse cycle Tf (n) indicated by time tn.
同図(A)に示すように、ミグ溶接電流Iwmは、各周期共に、ピーク期間中の予め定めたピーク電流Ip及びベース期間中の予め定めたベース電流Ibから形成される。ピーク電流Ip及びベース電流Ibは、定電流制御されているので、各周期共に同一値である。ピーク電流Ip及びベース電流Ibの設定方法は、従来技術と同様である。また、ピーク期間Tp及びベース期間Tbの設定方法についても従来技術と同様である。すなわち、溶接電源の出力制御(アーク長制御)が周波数変調制御であるときは、ピーク期間Tpが所定値となり、ベース期間Tbはフィードバック制御によって刻々と変化する。他方、パルス幅変調制御では、パルス周期Tfが所定値となり、ピーク期間Tpがフィードバック制御によって刻々と変化する。 As shown in FIG. 5A, the MIG welding current Iwm is formed from a predetermined peak current Ip during the peak period and a predetermined base current Ib during the base period in each period. Since the peak current Ip and the base current Ib are controlled by constant current, they have the same value in each period. The method for setting the peak current Ip and the base current Ib is the same as that in the prior art. The method for setting the peak period Tp and the base period Tb is also the same as in the prior art. That is, when the output control (arc length control) of the welding power source is frequency modulation control, the peak period Tp becomes a predetermined value, and the base period Tb changes every moment by feedback control. On the other hand, in the pulse width modulation control, the pulse period Tf becomes a predetermined value, and the peak period Tp changes every moment by feedback control.
同図(B)に示すように、第n−3回目のパルス周期Tf(n-3)におけるミグ溶接電圧Vwmは、第n−3回目のピーク期間Tp(n-3)中のピーク電圧Vp(n-3)及び第n−3回目のベース期間Tb(n-3)中のベース電圧Vb(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。各周期におけるピーク電圧及びベース電圧は、ミグアークのアーク長(アーク発生状態)に対応する値となるので、各値ともに異なった値となる。但し、ミグアークの発生状態が安定した定常状態にあるときには、各周期のピーク電圧及びベース電圧は、それぞれ略同一値となる。上述したように第n回目のパルス周期Tf(n)においてプラズマアークの偏向が発生すると、それ以降のピーク電圧Vp(n)、Vp(n+1)…及びベース電圧Vb(n)、Vb(n+1)…に対しても影響を与えるが、その変動は小さい。 As shown in FIG. 5B, the MIG welding voltage Vwm in the n-3th pulse period Tf (n-3) is the peak voltage Vp during the n-3th peak period Tp (n-3). (n-3) and the base voltage Vb (n-3) in the (n-3) th base period Tb (n-3). The same applies to other periods. Since the peak voltage and the base voltage in each cycle are values corresponding to the arc length of the MIG arc (arc generation state), each value is a different value. However, when the MIG arc generation state is in a stable steady state, the peak voltage and the base voltage in each period are substantially the same value. As described above, when plasma arc deflection occurs in the n-th pulse period Tf (n), the subsequent peak voltages Vp (n), Vp (n + 1)... And base voltages Vb (n), Vb ( n + 1) ... is affected, but the fluctuation is small.
同図(C)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpは、予め定めた一定値の直流電流波形となる。プラズマ溶接電流Iwpは、定電流制御される。プラズマ溶接電流Iwpは、母材の材質、板厚、溶接速度等に応じて適正値に設定される。 As shown in FIG. 5C, the plasma welding current Iwp has a DC current waveform having a predetermined constant value. The plasma welding current Iwp is constant current controlled. The plasma welding current Iwp is set to an appropriate value according to the material of the base material, the plate thickness, the welding speed, and the like.
同図(D)に示すように、第n−3回目のパルス周期Tf(n-3)におけるプラズマ溶接電圧Vwpは、第n−3回目のピーク期間Tp(n-3)中の誘起ピーク電圧Vpp(n-3)及び第n−3回目のベース期間Tb(n-3)中の誘起ベース電圧Vbb(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。各周期における誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧は、上述したように、ミグアークの形状の変化に同期してパルス状に変化する電圧である。すなわち、ミグアークは、大電流値のピーク電流Ipの通電によって広がった形状となり、小電流値のベース電流の通電によって収縮した形状となる。このミグアークの形状の周期的な変化に誘発されて、プラズマ溶接電圧Vwpはパルス状に変化する。したがって、ミグアーク及びプラズマアークが安定した定常状態にあるときには、誘起ピーク電圧Vpp及び誘起ベース電圧Vbbは、それぞれ略同一値となる。上述したように第n回目のパルス周期Tf(n)においてプラズマアークの偏向が発生すると、それ以降の誘起ピーク電圧Vpp(n)、Vpp(n+1)…及び誘起ベース電圧Vbb(n)、Vbb(n+1)…は共に増加する。すなわち、第n回目のパルス周期Tf(n)以降のプラズマ溶接電圧Vwpは増加方向にシフトした波形となる。このようになる理由は、以下のとおりである。プラズマアークは、通常溶接トーチの中心軸方向に対称形状で発生している。プラズマアークが偏向すると、その形状は、中心軸方向からずれて非対称となる。この結果、プラズマアークのアーク長が長くなるために、プラズマ溶接電圧Vwpが増加する方向にシフトすることになる。これが、プラズマアークの偏向の第1パターンである。第2パターンについては、図2で後述する。一度プラズマアークの偏向が発生すると、少なくとも数百ms以上は偏向状態が維持されることが多い。また、プラズマアークの偏向がそのまま解消されないこともある。 As shown in FIG. 4D, the plasma welding voltage Vwp in the n-3th pulse period Tf (n-3) is the induced peak voltage during the n-3th peak period Tp (n-3). It is formed from Vpp (n-3) and the induced base voltage Vbb (n-3) during the (n-3) th base period Tb (n-3). The same applies to other periods. As described above, the induced peak voltage and the induced base voltage in each period are voltages that change in a pulse shape in synchronization with the change in the shape of the MIG arc. In other words, the MIG arc has a shape that is widened by energizing the peak current Ip having a large current value, and a shape that is contracted by energizing the base current having a small current value. Induced by the periodic change in the shape of the MIG arc, the plasma welding voltage Vwp changes in a pulse shape. Therefore, when the MIG arc and the plasma arc are in a stable steady state, the induced peak voltage Vpp and the induced base voltage Vbb have substantially the same value. As described above, when the plasma arc is deflected in the nth pulse period Tf (n), induced peak voltages Vpp (n), Vpp (n + 1)... And induced base voltage Vbb (n), Vbb (n + 1)... Increases together. That is, the plasma welding voltage Vwp after the nth pulse period Tf (n) has a waveform shifted in the increasing direction. The reason for this is as follows. The plasma arc is usually generated in a symmetrical shape in the central axis direction of the welding torch. When the plasma arc is deflected, its shape is shifted from the central axis direction and becomes asymmetric. As a result, since the arc length of the plasma arc becomes longer, the plasma welding voltage Vwp is shifted in the increasing direction. This is the first pattern of plasma arc deflection. The second pattern will be described later with reference to FIG. Once plasma arc deflection occurs, the deflection state is often maintained for at least several hundred ms. In addition, the deflection of the plasma arc may not be eliminated as it is.
図2は、本発明の実施の形態1に係るプラズマミグ溶接方法を示す図1とは異なる波形図である。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はミグ溶接電圧Vwmを示し、同図(C)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(D)はプラズマ溶接電圧Vwpを示す。同図は、上述した図1と対応しており、第n回目のパルス周期Tf(n)以降のプラズマ溶接電圧Vwpのみが異なっているので、その他の点についての説明は省略する。以下、同図を参照してこの異なる点について説明する。
FIG. 2 is a waveform diagram different from FIG. 1 showing the plasma MIG welding method according to
同図は、図1と同様に、第n−3回目のパルス周期Tf(n-3)〜第n+1回目のパルス周期Tf(n+1)の5周期分の波形を示している。同図では、図1と同様に、プラズマ電極の歪な変形によるプラズマアークの偏向が、第n回目のパルス周期Tf(n)において発生した場合である。同図における現時点は、時刻tnで示す第n回目のパルス周期Tf(n)の終了時点である。 As in FIG. 1, the figure shows waveforms corresponding to five cycles from the (n-3) th pulse cycle Tf (n-3) to the (n + 1) th pulse cycle Tf (n + 1). In this figure, similarly to FIG. 1, the deflection of the plasma arc due to the distorted deformation of the plasma electrode occurs in the nth pulse period Tf (n). The current point in the figure is the end point of the nth pulse cycle Tf (n) indicated by time tn.
同図(D)に示すように、第n−3回目のパルス周期Tf(n-3)におけるプラズマ溶接電圧Vwpは、第n−3回目のピーク期間Tp(n-3)中の誘起ピーク電圧Vpp(n-3)及び第n−3回目のベース期間Tb(n-3)中の誘起ベース電圧Vbb(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。各周期における誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧は、上述したように、ミグアークの形状の変化に同期してパルス状に変化する電圧である。第n回目のパルス周期Tf(n)においてプラズマアークの偏向が発生すると、それ以降の誘起ピーク電圧Vpp(n)、Vpp(n+1)…及び誘起ベース電圧Vbb(n)、Vbb(n+1)…は共に、図1とは異なり減少する。すなわち、第n回目のパルス周期Tf(n)以降のプラズマ溶接電圧Vwpは、図1とは異なり減少方向にシフトした波形となる。このようになる理由は、以下のとおりである。プラズマアークは、通常、中空形状であるプラズマ電極の円周全体から平均的に発生している。しかし、プラズマ電極先端の一部分の消耗が顕著になりプラズマアーク発生源に偏りが生じると、プラズマアークが収縮した状態になり、プラズマ溶接電圧Vwpが減少方向にシフトすることになる。これが、プラズマアークの偏向の第2パターンである。 As shown in FIG. 4D, the plasma welding voltage Vwp in the n-3th pulse period Tf (n-3) is the induced peak voltage during the n-3th peak period Tp (n-3). It is formed from Vpp (n-3) and the induced base voltage Vbb (n-3) during the (n-3) th base period Tb (n-3). The same applies to other periods. As described above, the induced peak voltage and the induced base voltage in each period are voltages that change in a pulse shape in synchronization with the change in the shape of the MIG arc. When the plasma arc is deflected in the nth pulse period Tf (n), induced peak voltages Vpp (n), Vpp (n + 1)... And induced base voltages Vbb (n), Vbb (n +) thereafter. 1) are both reduced from FIG. That is, unlike the case of FIG. 1, the plasma welding voltage Vwp after the nth pulse period Tf (n) has a waveform shifted in a decreasing direction. The reason for this is as follows. The plasma arc is normally generated from the entire circumference of the plasma electrode having a hollow shape. However, if the consumption at the tip of the plasma electrode becomes significant and the plasma arc generation source is biased, the plasma arc contracts and the plasma welding voltage Vwp shifts in a decreasing direction. This is the second pattern of plasma arc deflection.
上述した図1及び図2から、プラズマアークの偏向が発生すると、プラズマ溶接電圧Vwpが増加又は減少する方向にシフトすることが分かる。したがって、この知見に基づいて、本実施の形態では、プラズマアークの偏向を以下の3つの方法で判別する。そして、プラズマアークの偏向を判別したときは、溶接不良が発生するおそれがあるので、警報を発する。警報としては、表示灯の点灯、警報音の発声、警報信号の外部機器への出力等がある。 1 and 2 described above, it can be seen that when the plasma arc is deflected, the plasma welding voltage Vwp is shifted in the increasing or decreasing direction. Therefore, based on this knowledge, in the present embodiment, the plasma arc deflection is determined by the following three methods. When the plasma arc deflection is determined, an alarm is issued because there is a risk of poor welding. Examples of alarms include lighting of an indicator lamp, sounding of an alarm sound, and output of an alarm signal to an external device.
(1) 第1の偏向判別方法
第n回目のパルス周期Tf(n)における特定期間中のプラズマ溶接電圧を検出する。特定期間のプラズマ溶接電圧としては、ピーク期間中の誘起ピーク電圧Vpp(n)及びベース期間中の誘起ベース電圧Vbb(n)とする。誘起ピーク電圧Vpp(n)は、ピーク期間中の定常値又は平均値とする。誘起ベース電圧Vbb(n)についても同様である。そして、上記の検出値の移動平均値は、一つ前の周期Tf(n-1)から複数周期前Tf(n-m)までの複数mの検出値の移動平均値となる。したがって、誘起ピーク電圧の移動平均値Vppa及び誘起ベース電圧の移動平均値Vbbaは、下式によって算出することができる。
Vppa=(Vpp(n-m)+…+Vpp(n-1))/m …(1)式
Vbba=(Vbb(n-m)+…+Vbb(n-1))/m …(2)式
ここで、mは1以上の整数である。
そして、|Vpp(n)−Vppa|≧Vtかつ|Vbb(n)−Vbba|≧Vtが成立したときは、プラズマ溶接電圧が増減状態(増加した状態又は減少した状態)になったと判別し、この判別状態が予め定めた判定期間Tt以上継続したときは、プラズマアークの偏向が発生したと判別する。その後に、上記が不成立になったときは、増減状態が元の状態に戻り、プラズマアークの変更が解消されたと判別する。ここで、判定値Vtは正の値に予め定めた値である。したがって、判定値Vtは、しきい値となる。この判定値Vtは、実験によって適正値に設定される。例えば、判定値Vtは、1〜5V程度に設定される。判定値は、誘起ピーク電圧のときと誘起ベース電圧のときとで、異なった値に設定しても良い。判定期間Ttは、例えば50〜200ms程度に設定される。移動平均の回数mは、移動平均を行う機関が判定期間Ttの5〜10倍程度になるように、例えば50〜400程度に設定される。上記の判定値Vt、判定期間Tt及び移動平均の回数mは、溶接ワイヤの材質、直径、送給速度、ガスの種類等に応じて実験によって適正値に設定される。
(1) First deflection determination method A plasma welding voltage during a specific period in the n-th pulse period Tf (n) is detected. The plasma welding voltage for the specific period is the induced peak voltage Vpp (n) during the peak period and the induced base voltage Vbb (n) during the base period. The induced peak voltage Vpp (n) is a steady value or an average value during the peak period. The same applies to the induced base voltage Vbb (n). The moving average value of the detected values is a moving average value of a plurality of m detected values from the previous cycle Tf (n−1) to the previous cycle Tf (nm). Therefore, the moving average value Vppa of the induced peak voltage and the moving average value Vbba of the induced base voltage can be calculated by the following equations.
Vppa = (Vpp (nm) + ... + Vpp (n-1)) / m (1) Formula Vbba = (Vbb (nm) + ... + Vbb (n-1)) / m (2) where m Is an integer of 1 or more.
When | Vpp (n) −Vppa | ≧ Vt and | Vbb (n) −Vbba | ≧ Vt are established, it is determined that the plasma welding voltage has increased or decreased (increased or decreased). When this determination state continues for a predetermined determination period Tt or more, it is determined that plasma arc deflection has occurred. Thereafter, when the above is not established, the increase / decrease state returns to the original state, and it is determined that the change of the plasma arc has been eliminated. Here, the determination value Vt is a value predetermined as a positive value. Therefore, the determination value Vt becomes a threshold value. This determination value Vt is set to an appropriate value by experiment. For example, the determination value Vt is set to about 1 to 5V. The determination value may be set to a different value depending on the induced peak voltage and the induced base voltage. The determination period Tt is set to about 50 to 200 ms, for example. The number m of moving averages is set to, for example, about 50 to 400 so that the engine that performs the moving average is about 5 to 10 times the determination period Tt. The determination value Vt, the determination period Tt, and the moving average number m are set to appropriate values by experiments according to the material, diameter, feed speed, gas type, and the like of the welding wire.
(2) 第2の偏向判別方法
第n回目のパルス周期Tf(n)における特定期間中のプラズマ溶接電圧を検出する。特定期間のプラズマ溶接電圧としては、ピーク期間中の誘起ピーク電圧Vpp(n)とする。誘起ピーク電圧Vpp(n)は、ピーク期間中の定常値又は平均値とする。そして、|Vpp(n)−Vppa|≧Vtが成立したときは、プラズマ溶接電圧が増減状態(増加した状態又は減少した状態)になったと判別し、この判別状態が上記の判定期間Tt以上継続したときは、プラズマアークの偏向が発生したと判別する。その後に、上記が不成立になったときは、増減状態が元の状態に戻り、プラズマアークの変更が解消されたと判別する。誘起ピーク電圧の移動平均値Vppaは、上述した(1)式によって算出される。また、判定値Vt、判定期間Tt及び移動平均の回数mの設定については、上記と同様である。
(2) Second deflection discrimination method A plasma welding voltage during a specific period in the n-th pulse period Tf (n) is detected. The plasma welding voltage for a specific period is the induced peak voltage Vpp (n) during the peak period. The induced peak voltage Vpp (n) is a steady value or an average value during the peak period. When | Vpp (n) −Vppa | ≧ Vt is established, it is determined that the plasma welding voltage has been increased or decreased (increased or decreased), and this determined state continues for the determination period Tt or more. If so, it is determined that plasma arc deflection has occurred. Thereafter, when the above is not established, the increase / decrease state returns to the original state, and it is determined that the change of the plasma arc has been eliminated. The moving average value Vppa of the induced peak voltage is calculated by the above-described equation (1). The setting of the determination value Vt, the determination period Tt, and the moving average count m is the same as described above.
(3) 第3の偏向判別方法
第n回目のパルス周期Tf(n)における特定期間中のプラズマ溶接電圧を検出する。特定期間のプラズマ溶接電圧としては、ベース期間中の誘起ベース電圧Vbb(n)とする。誘起ベース電圧Vbb(n)は、ベース期間中の定常値又は平均値とする。そして、|Vbb(n)−Vbba|≧Vtが成立したときは、プラズマ溶接電圧が増減状態(増加した状態又は減少した状態)になったと判別し、この判別状態が上記の判定期間Tt以上継続したときは、プラズマアークの偏向が発生したと判別する。その後に、上記が不成立になったときは、増減状態が元の状態に戻り、プラズマアークの変更が解消されたと判別する。誘起ベース電圧の移動平均値Vbbaは、上述した(2)式によって算出される。また、判定値Vt、判定期間Tt及び移動平均の回数mの設定については、上記と同様である。
(3) Third deflection determination method A plasma welding voltage during a specific period in the n-th pulse cycle Tf (n) is detected. The plasma welding voltage for the specific period is the induced base voltage Vbb (n) during the base period. The induced base voltage Vbb (n) is a steady value or an average value during the base period. When | Vbb (n) −Vbba | ≧ Vt is established, it is determined that the plasma welding voltage has increased or decreased (increased or decreased), and this determined state continues for the determination period Tt or more. If so, it is determined that plasma arc deflection has occurred. Thereafter, when the above is not established, the increase / decrease state returns to the original state, and it is determined that the change of the plasma arc has been eliminated. The moving average value Vbba of the induced base voltage is calculated by the above equation (2). The setting of the determination value Vt, the determination period Tt, and the moving average count m is the same as described above.
上記の偏向判別方法においては、パルス周期の特定期間のプラズマ溶接電圧をパルス周期ごとに検出し、それらの時系列データの変動からプラズマ溶接電圧が増加した状態又は減少した状態にあるかを判別している。パルス周期の特定期間の電圧値を検出している理由は、プラズマ溶接電圧がパルス状に変化する波形であるので、同一期間の電圧を時系列データとして処理して比較する必要があるためである。検出値としてプラズマ溶接電圧の平均値(溶接電圧のローパスフィルタ処理値、平滑値等)を使用することも考えられる。しかし、パルス周期を形成するピーク期間とベース期間との比率は、ミグアークに対する周波数変調制御によって刻々と変化する。すなわち、プラズマアークの偏向とは関係なしに、ミグアークのアーク長を適正値に維持するためにこの比率が変化する。この結果、プラズマ溶接電圧の平均値が、プラズマアークの偏向とは関係なしに変動することになる。したがって、このプラズマ溶接電圧の平均値によってプラズマアークの偏向を判別することは難しい。 In the above-described deflection determination method, the plasma welding voltage in a specific period of the pulse period is detected for each pulse period, and it is determined whether the plasma welding voltage is in an increased state or a decreased state from fluctuations in the time series data. ing. The reason why the voltage value of the specific period of the pulse cycle is detected is that the plasma welding voltage is a waveform that changes in a pulse shape, and thus it is necessary to process and compare the voltage of the same period as time-series data. . It is also conceivable to use an average value of the plasma welding voltage (such as a low-pass filter processing value of the welding voltage, a smooth value) as the detection value. However, the ratio between the peak period and the base period forming the pulse period changes every moment by frequency modulation control for the MIG arc. That is, this ratio changes in order to maintain the MIG arc length at an appropriate value regardless of the plasma arc deflection. As a result, the average value of the plasma welding voltage varies regardless of the plasma arc deflection. Therefore, it is difficult to determine the deflection of the plasma arc based on the average value of the plasma welding voltage.
図3は、本発明の実施の形態1に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して、各構成物について説明する。
FIG. 3 is a configuration diagram of a welding apparatus for performing the plasma MIG welding method according to
本溶接装置は、破線で囲まれた溶接トーチWT、ミグ溶接電源PSM及びプラズマ溶接電源PSPを備えている。溶接トーチWTは、シールドガスノズル52内に、プラズマノズル51、プラズマ電極1b及び給電チップ4が同心軸上に配置された構造となっている。シールドガスノズル52とプラズマノズル51との隙間からは、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のシールドガス63が供給される。プラズマノズル51とプラズマ電極1bとの間には、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のプラズマガス62が供給される。プラズマ電極1bと給電チップ4との間には、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のセンターガス61が供給される。これらの3系統のガスをまとめて単にガスと表現する場合がある。
This welding apparatus includes a welding torch WT, a MIG welding power source PSM, and a plasma welding power source PSP surrounded by a broken line. The welding torch WT has a structure in which a
給電チップ4に設けられた貫通孔からは、溶接ワイヤ1aが送給される。給電チップ4は、溶接ワイヤ1aに対して導通している。溶接ワイヤ1aは、送給モータWMを駆動源とする送給ロール7の回転によって送給される。プラズマ電極1bは、たとえば銅又は銅合金からなり、図外の経路を通る冷却水によって間接的に水冷されている。プラズマノズル51は、たとえば銅又は銅合金からなり、冷却水を通す流路が形成されていることにより、直接冷却されている。溶接トーチWTは、通常ロボット(図示は省略)によって保持された状態で、母材2に対して移動させられる。溶接ワイヤ1aの先端と母材2との間には、ミグアーク3aが発生する。プラズマ電極1bと母材2との間には、プラズマガス62によって熱的に拘束されたプラズマアーク3bが発生する。したがって、ミグアーク3aは、プラズマアーク3bに包まれた状態になっている。このために、プラズマアーク3bは、ミグアーク3aの形状が広がるのを拘束する作用がある。
A
ミグ溶接電源PSMは、給電チップ4を介して溶接ワイヤ1aと母材2との間に、ミグ溶接電圧Vwmを印加することにより、ミグ溶接電流Iwmを通電するための電源である。このミグ溶接電流Iwmは、図1(A)に示すように、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流から形成される。ミグ溶接電源PSMからは、送給モータWMに対して送給制御信号Fcが送られ、溶接ワイヤ1aの送給速度が制御される。ミグ溶接電源PSMからミグ溶接電圧Vwmが印加されるときは、溶接ワイヤ1aが+側とされる。ミグ溶接電源PSMは、定電圧特性の電源であり、ミグ溶接電圧Vwmが予め定めた電圧設定信号Vr(図示は省略)の値と等しくなるように制御される。また、ミグ溶接電流Iwmの平均値は、溶接ワイヤ1aの送給速度によってその値が定まる。さらに、ミグ溶接電源PSMは、図4で後述するように、ピーク期間中はHighレベルになりベース機関中はLowレベルになるピーク期間信号Tpをプラズマ溶接電源PSPに出力する。
The MIG welding power source PSM is a power source for energizing the MIG welding current Iwm by applying the MIG welding voltage Vwm between the
プラズマ溶接電源PSPは、プラズマ電極1bと母材2との間にプラズマ溶接電圧Vwpを印加することによりプラズマ溶接電流Iwpを通電するための電源である。プラズマ溶接電源PSPからプラズマ溶接電圧Vwpが印加されるときは、プラズマ電極1bが+側とされる。プラズマ溶接電源PSPは、定電流特性の電源であり、プラズマ溶接電流Iwpが所定値になるように制御される。プラズマ溶接電源PSPには、図5で後述するように、プラズマアークの偏向の発生を判別するための回路が内蔵されており、偏向判別信号が出力されると警報を発する。
The plasma welding power source PSP is a power source for energizing the plasma welding current Iwp by applying a plasma welding voltage Vwp between the
図4は、上述した図3の溶接装置を構成するミグ溶接電源PSM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. 4 is a block diagram of the MIG welding power source PSM that constitutes the welding apparatus of FIG. 3 described above. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG.
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、後述する電流誤差増幅信号Eiに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、ミグ溶接電圧Vwm及びミグ溶接電流Iwmを出力する。この電源主回路PMは、図示は省略するが、商用電源を整流する1次整流回路と、整流された直流を平滑するコンデンサと、平滑された直流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溶接に適した電圧値に降圧するインバータトランスと、降圧された高周波交流を整流する2次整流回路と、整流された直流を平滑するリアクトルと、後述する電流誤差増幅信号Eiに従ってPWM変調制御を行ないその結果に基づいてインバータ回路を駆動する駆動回路と、から構成される。溶接ワイヤ1aは、送給モータWMに結合された送給ロール7によって給電チップ4内を通って送給され、母材2との間にミグアーク3aが発生する。溶接トーチの構造は図3のとおりであり、ここでは簡略化して図示している。
The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as three-phase 200V, performs output control such as inverter control according to a current error amplification signal Ei described later, and outputs a MIG welding voltage Vwm and a MIG welding current Iwm. To do. Although not shown, the power supply main circuit PM includes a primary rectifier circuit that rectifies commercial power, a capacitor that smoothes the rectified direct current, an inverter circuit that converts the smoothed direct current into high frequency alternating current, and high frequency alternating current PWM modulation control according to an inverter transformer that steps down the voltage to a voltage value suitable for arc welding, a secondary rectifier circuit that rectifies the stepped-down high-frequency alternating current, a reactor that smoothes the rectified direct current, and a current error amplification signal Ei described later And a drive circuit for driving the inverter circuit based on the result. The
電圧検出回路VDは、ミグ溶接電圧Vwmを検出して、電圧検出信号Vdを出力する。電圧平均値算出回路VAVは、この電圧検出信号Vdの平均値を算出して、電圧平均値信号Vavを出力する。 The voltage detection circuit VD detects the MIG welding voltage Vwm and outputs a voltage detection signal Vd. The voltage average value calculation circuit VAV calculates an average value of the voltage detection signal Vd and outputs a voltage average value signal Vav.
送給制御回路FCは、予め定めた送給速度設定値で溶接ワイヤ1aを送給するための送給制御信号Fcを送給モータWMに出力する。電圧設定回路VRは、予め定めた電圧設定信号Vrを出力する。電圧誤差増幅回路EVは、この電圧設定信号Vrと上記の電圧平均値信号Vavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Evを出力する。電圧/周波数変換回路VFは、この電圧誤差増幅信号Evの値に応じた周波数を有するパルス周期信号Tfを出力する。このパルス周期信号Tfは、パルス周期ごとに短時間だけHighレベルになるトリガ信号である。
The feed control circuit FC outputs a feed control signal Fc for feeding the
ピーク期間設定回路TPRは、予め定めたピーク期間設定信号Tprを出力する。ピーク期間タイマ回路TPは、上記のパルス周期信号TfがHighレベルになると上記のピーク期間設定信号Tprの値によって定まる期間だけHighレベルになるピーク期間信号Tpを、電流設定制御回路IRC及びプラズマ溶接電源PSPに出力する。このピーク期間信号TpがHighレベルのときがピーク期間となり、Lowレベルのときがベース期間となる。 The peak period setting circuit TPR outputs a predetermined peak period setting signal Tpr. The peak period timer circuit TP generates a peak period signal Tp that is at a high level for a period determined by the value of the peak period setting signal Tpr when the pulse period signal Tf is at a high level. Output to PSP. The peak period is when the peak period signal Tp is at a high level, and the base period is when the peak period signal Tp is at a low level.
ベース電流設定回路IBRは、予め定めたベース電流設定信号Ibrを出力する。ピーク電流設定回路IPRは、予め定めたピーク電流設定信号Iprを出力する。電流設定制御回路IRCは、上記のピーク期間信号TpがLowレベルのときは上記のベース電流設定信号Ibrを電流設定制御信号Ircとして出力し、Highレベルのときは上記のピーク電流設定信号Iprを電流設定制御信号Ircとして出力する。 The base current setting circuit IBR outputs a predetermined base current setting signal Ibr. The peak current setting circuit IPR outputs a predetermined peak current setting signal Ipr. The current setting control circuit IRC outputs the base current setting signal Ibr as the current setting control signal Irc when the peak period signal Tp is at the low level, and outputs the peak current setting signal Ipr as the current when the peak period signal Tp is at the high level. It is output as a setting control signal Irc.
電流検出回路IDは、ミグ溶接電流Iwm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、上記の電流設定制御信号Ircと上記の電流検出信号Idとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Eiを出力する。この電流誤差増幅信号Eiに従って溶接電源の出力制御が行われることによって図1及び図2で上述したミグ溶接電流Iwmが通電する。上述したミグ溶接電源PSMは、ミグ溶接電圧Vwmの平均値が電圧設定信号Vrの値と等しくなるようにパルス周期が変化して出力制御(周波数変調制御)されるので、定電圧特性の電源となる。上述したように、ミグ溶接電圧Vwmの平均値が電圧設定信号Vrの値と等しくなるようにパルス幅変調制御によって出力制御しても良い。 The current detection circuit ID detects the MIG welding current Iwm and outputs a current detection signal Id. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the current setting control signal Irc and the current detection signal Id, and outputs a current error amplification signal Ei. The MIG welding current Iwm described above with reference to FIGS. 1 and 2 is energized by controlling the output of the welding power source in accordance with the current error amplification signal Ei. The MIG welding power source PSM described above is output controlled (frequency modulation control) with the pulse period changed so that the average value of the MIG welding voltage Vwm is equal to the value of the voltage setting signal Vr. Become. As described above, output control may be performed by pulse width modulation control so that the average value of the MIG welding voltage Vwm is equal to the value of the voltage setting signal Vr.
図5は、上述した図3の溶接装置を構成するプラズマ溶接電源PSP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. 5 is a block diagram of the plasma welding power source PSP that constitutes the welding apparatus of FIG. 3 described above. Hereinafter, each block will be described with reference to FIG.
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、後述する電流誤差増幅信号Eiに従ってインバータ制御等の出力制御を行いプラズマ溶接電流Iwp及びプラズマ溶接電圧Vwpを出力する。このプラズマ溶接電流Iwpは、プラズマ電極1b、プラズマアーク3b、母材2を通って通電する。溶接トーチの構造は上述した図3のとおりであるが、ここでは簡略化して図示している。
The power supply main circuit PM receives a commercial power supply (not shown) such as a three-phase 200 V input, performs output control such as inverter control according to a current error amplification signal Ei described later, and outputs a plasma welding current Iwp and a plasma welding voltage Vwp. . The plasma welding current Iwp is energized through the
プラズマ溶接電流設定回路IWPRは、予め定めた定常値のプラズマ溶接電流設定信号Iwprを出力する。プラズマ溶接電流検出回路IDPは、上記のプラズマ溶接電流Iwpを検出して、プラズマ溶接電流検出信号Idpを出力する。電流誤差増幅回路EIは、上記のプラズマ溶接電流設定信号Iwprと上記のプラズマ溶接電流検出信号Idp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に従って溶接電源の出力制御が行われることによって、図1及び図2で上述したように、一定値(定常値)のプラズマ溶接電流Iwpが通電する。したがって、プラズマ溶接電源PSPは、プラズマ溶接電流Iwpがプラズマ溶接電流設定信号Iwprの値と等しくなるように出力制御されるので、定電流特性の電源となる。 The plasma welding current setting circuit IWPR outputs a plasma welding current setting signal Iwpr having a predetermined steady value. The plasma welding current detection circuit IDP detects the plasma welding current Iwp and outputs a plasma welding current detection signal Idp. The current error amplification circuit EI amplifies an error between the plasma welding current setting signal Iwpr and the plasma welding current detection signal Idp and outputs a current error amplification signal Ei. By controlling the output of the welding power source in accordance with the current error amplification signal Ei, a constant value (steady value) of plasma welding current Iwp is energized as described above with reference to FIGS. Therefore, the plasma welding power source PSP is controlled so that the plasma welding current Iwp is equal to the value of the plasma welding current setting signal Iwpr, and thus becomes a power source with constant current characteristics.
プラズマ溶接電圧検出回路VDPは、上記のプラズマ溶接電圧Vwpを検出して、プラズマ溶接電圧検出信号Vdpを出力する。電圧移動平均算出回路VRAは、このプラズマ溶接電圧検出信号Vdp及びミグ溶接電源PSMからのピーク期間信号Tpを入力として、上述した(1)式及び(2)式に基づいて、誘起ピーク電圧移動平均信号Vppa及び誘起ベース電圧移動平均信号Vbbaを算出して出力する。偏向判別回路ARは、上記のプラズマ溶接電圧検出信号Vdp、上記の誘起ピーク電圧移動平均信号Vppa及び上記の誘起ベース電圧移動平均信号Vbbaを入力として、上述した第1〜第3の偏向判別方法から1つを選択してプラズマアークの偏向を判別してHighレベルになる偏向判別信号Arを出力する。したがって、この偏向判別信号Arは、プラズマアークが偏向しているときはHighレベルになり、偏向していないときはLowレベルになる信号である。警報回路KHは、この偏向判別信号Arを入力として、偏向判別信号ArがHighレベルのときは表示灯を点灯させる。表示灯はプラズマ溶接電源PSPのフロントパネルに設ける。また、偏向判別信号ArがHighレベルのときは、ブザー等を使用して警報音を発声するようにしても良い。また、偏向判別信号Arを溶接電源の外部に出力するようにしても良い。ロボット溶接装置を使用している場合には、この偏向判別信号Arをロボット制御装置に入力するようにして、偏向判別信号ArがHighレベルになると溶接を中断するようにしても良い。このようにすれば、プラズマアークの偏向による溶接不良が発生する前に溶接を停止することができる。 The plasma welding voltage detection circuit VDP detects the plasma welding voltage Vwp and outputs a plasma welding voltage detection signal Vdp. The voltage moving average calculation circuit VRA receives the plasma welding voltage detection signal Vdp and the peak period signal Tp from the MIG welding power source PSM as input, and based on the above-described equations (1) and (2), the induced peak voltage moving average The signal Vppa and the induced base voltage moving average signal Vbba are calculated and output. The deflection determination circuit AR receives the plasma welding voltage detection signal Vdp, the induced peak voltage moving average signal Vppa, and the induced base voltage moving average signal Vbba as input, and performs the above-described first to third deflection determination methods. One is selected, the deflection of the plasma arc is determined, and a deflection determination signal Ar which becomes High level is output. Therefore, the deflection determination signal Ar is a signal that is at a high level when the plasma arc is deflected and is at a low level when the plasma arc is not deflected. The alarm circuit KH receives the deflection determination signal Ar and turns on the indicator lamp when the deflection determination signal Ar is at a high level. The indicator lamp is provided on the front panel of the plasma welding power source PSP. Further, when the deflection determination signal Ar is at a high level, an alarm sound may be produced using a buzzer or the like. Further, the deflection determination signal Ar may be output outside the welding power source. When the robot welding apparatus is used, the deflection determination signal Ar may be input to the robot control apparatus, and the welding may be interrupted when the deflection determination signal Ar becomes High level. In this way, welding can be stopped before welding failure occurs due to plasma arc deflection.
上述した実施の形態1によれば、プラズマ溶接電圧の変動から、プラズマ電極の消耗に伴うプラズマアークの偏向を判別することができる。そして、プラズマアークの偏向を判別すると警報を発することによって、プラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を未然に防止することができる。 According to the first embodiment described above, it is possible to determine the deflection of the plasma arc accompanying the consumption of the plasma electrode from the fluctuation of the plasma welding voltage. Then, when the plasma arc deflection is determined, an alarm is issued, so that it is possible to prevent the occurrence of welding failure due to the plasma arc deflection.
[実施の形態2]
実施の形態2に係る発明は、実施の形態1の方法によってプラズマアークの偏向を判別すると、プラズマ溶接電流iWPを増加させてプラズマアークの偏向を修正するものである。プラズマ溶接電流iWPの増加は、予め定めた増加期間又はプラズマアークの偏向が修正されるまで行う。以下、この実施の形態2について説明する。
[Embodiment 2]
In the invention according to the second embodiment, when the plasma arc deflection is determined by the method of the first embodiment, the plasma welding current iWP is increased to correct the plasma arc deflection. The plasma welding current iWP is increased until a predetermined increase period or the plasma arc deflection is corrected. Hereinafter, the second embodiment will be described.
図6は、本発明の実施の形態2に係るプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。同図(A)はミグ溶接電流Iwmを示し、同図(B)はミグ溶接電圧Vwmを示し、同図(C)はプラズマ溶接電流Iwpを示し、同図(D)はプラズマ溶接電圧Vwpを示し、同図(E)はプラズマアークの偏向判別信号Arを示す。同図は、上述した図1と基本的には同じ波形であるが、横軸の時間目盛りが図1よりも数倍以上長い場合である。同図は、図1と同様に、プラズマ電極の消耗に伴う変形に起因するプラズマアークの偏向が発生してプラズマ溶接電圧Vwpが増加する方向にシフトした場合である。以下、同図を参照して説明する。
FIG. 6 is a waveform diagram showing a plasma MIG welding method according to
同図は、時刻t1において、プラズマアークの偏向が発生して、プラズマ溶接電圧Vwpが増加する方向にシフトした場合である。時刻t1以前の定常期間中は、同図(A)に示すように、ミグ溶接電流Iwmは、ピーク電流及びベース電流から形成されるパルス波形となる。同様に同図(B)に示すように、ミグ溶接電圧Vwmは、ピーク電圧及びベース電圧から形成されるパルス波形となる。同図(C)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpは、一定の定常値の直流波形となる。同図(D)に示すように、プラズマ溶接電圧Vwpは、誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧から形成されるパルス波形となる。同図(E)に示すように、偏向判別信号Arは、Lowレベルのままである。 This figure shows a case where the plasma arc is deflected and the plasma welding voltage Vwp is shifted in the increasing direction at time t1. During the steady period before time t1, the MIG welding current Iwm has a pulse waveform formed from the peak current and the base current, as shown in FIG. Similarly, as shown in FIG. 5B, the MIG welding voltage Vwm has a pulse waveform formed from the peak voltage and the base voltage. As shown in FIG. 5C, the plasma welding current Iwp has a constant steady-state DC waveform. As shown in FIG. 4D, the plasma welding voltage Vwp has a pulse waveform formed from the induced peak voltage and the induced base voltage. As shown in FIG. 5E, the deflection determination signal Ar remains at the low level.
時刻t1において、プラズマアークの偏向が発生すると、同図(D)に示すように、プラズマ溶接電圧Vwp(誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧)は増加する方向にシフトした波形となる。上述した第1〜第3の偏向判別方法から選択された1つの偏向判別方法によって、時刻t1以前からプラズマ溶接電圧Vwpの増減を監視している。選択された偏向判別方法によって、時刻t1において、プラズマ溶接電圧Vwpが増加方向にシフトしたことを判別する。同図(D)に示すように、このプラズマ溶接電圧Vwpの増加状態が、時刻t1〜t2の判定期間Tt以上継続しているので、同図(E)に示すように、偏向判別信号Arは、時刻t2においてHighレベルに変化する。これに応動して、同図(C)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpが定常値から増加値ΔIだけ増加する。 When plasma arc deflection occurs at time t1, the plasma welding voltage Vwp (induced peak voltage and induced base voltage) has a waveform shifted in an increasing direction, as shown in FIG. By one deflection determination method selected from the first to third deflection determination methods described above, the increase or decrease in the plasma welding voltage Vwp is monitored from before time t1. It is determined by the selected deflection determination method that the plasma welding voltage Vwp has shifted in the increasing direction at time t1. As shown in FIG. 4D, since the increased state of the plasma welding voltage Vwp continues for the determination period Tt from time t1 to time t2, as shown in FIG. At time t2, the level changes to High level. In response to this, as shown in FIG. 5C, the plasma welding current Iwp increases from the steady value by an increase value ΔI.
プラズマ溶接電流Iwpが増加すると、プラズマアークの偏向は、時刻t3において正常状態へと修正される。これは、プラズマアークを通電する電流値が大きくなると、アークの硬直性が高くなるために、偏向状態が修正されるからである。また、増加したプラズマ溶接電流Iwpが通電することによって、プラズマ電極の歪な変形も修正されることになる。時刻t3において、選択された偏向判別方法によってプラズマ溶接電圧Vwpの増加状態が解消されて時刻t1以前と同様の定常状態に戻ったことを判別すると、同図(E)に示すように、偏向判別信号ArはLowレベルに変化する。これに応動して、同図(C)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpは、時刻t2以前の定常値に戻る。プラズマ溶接電流Iwpの値が元の値に戻っても、上述したように、プラズマ電極の歪な変形は修正されているので、プラズマアークが再び偏向するおそれはない。 When the plasma welding current Iwp increases, the deflection of the plasma arc is corrected to a normal state at time t3. This is because when the current value for energizing the plasma arc is increased, the arc stiffness is increased, and the deflection state is corrected. Further, when the increased plasma welding current Iwp is energized, distorted deformation of the plasma electrode is also corrected. When it is determined at time t3 that the increased state of the plasma welding voltage Vwp has been canceled by the selected deflection determination method and the steady state is returned to the same state as before time t1, the deflection determination is performed as shown in FIG. The signal Ar changes to the low level. In response to this, as shown in FIG. 5C, the plasma welding current Iwp returns to the steady value before time t2. Even if the value of the plasma welding current Iwp returns to the original value, as described above, since the distortion deformation of the plasma electrode is corrected, there is no possibility that the plasma arc is deflected again.
同図は、上述した図1と同様に、プラズマアークの偏向によってプラズマ溶接電圧Vwpが増加方向にシフトした場合であるが、上述した図2と同様に、減少方向にシフトする場合についても、同様である。また、プラズマアークの偏向の判別方法については、上述した第1〜第3の偏向判別方法から1つを選択することができる。上記の増加値ΔIは、100〜200A程度である。この値が小さいとプラズマアークの偏向を修正することができず、大きいと溶接状態が不安定になる。この値は、プラズマ溶接電流Iwpの定常値、プラズマ電極の形状等に応じて実験によって適正値に設定される。 This figure is the case where the plasma welding voltage Vwp is shifted in the increasing direction due to the deflection of the plasma arc, as in FIG. 1 described above, but the same is true for the case of shifting in the decreasing direction as in FIG. It is. As for the method of determining the plasma arc deflection, one of the above-described first to third deflection determining methods can be selected. Said increase value (DELTA) I is about 100-200A. If this value is small, the deflection of the plasma arc cannot be corrected, and if it is large, the welding state becomes unstable. This value is set to an appropriate value by experiment according to the steady value of the plasma welding current Iwp, the shape of the plasma electrode, and the like.
上記においては、同図(C)に示すように、プラズマ溶接電流Iwpは、偏向判別信号ArがHighレベルになる時刻t2から増加し、Lowレベルになる時刻t3において元の値に戻る。プラズマ溶接電流Iwpを元の値に戻すタイミングを、時刻t2から予め定めた増加期間経過後としても良い。増加期間は、10〜70ms程度に設定される。この増加期間は、プラズマアークの偏向が修正される時間よりも少し長い時間として設定される。この増加期間は、プラズマ溶接電流Iwpの定常置、増加値ΔI、プラズマ電極の形状等に応じて実験によって適正値に設定される。 In the above, as shown in FIG. 6C, the plasma welding current Iwp increases from the time t2 when the deflection determination signal Ar becomes the high level, and returns to the original value at the time t3 when the deflection determination signal Ar becomes the low level. The timing for returning the plasma welding current Iwp to the original value may be after a predetermined increase period has elapsed since time t2. The increase period is set to about 10 to 70 ms. This increase period is set as a time slightly longer than the time during which the plasma arc deflection is corrected. This increase period is set to an appropriate value by experiment according to the stationary position of the plasma welding current Iwp, the increase value ΔI, the shape of the plasma electrode, and the like.
実施の形態2に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置の構成は、上述した図3と同一である。但し、溶接装置を構成するプラズマ溶接電源PSPのブロック図が、上述した図5とは一部異なっている。ミグ溶接電源PSMのブロック図については、上述した図4と同一である。以下、実施の形態2に係るプラズマ溶接電源PSPのブロック図について説明する。
The structure of the welding apparatus for implementing the plasma MIG welding method according to
図7は、実施の形態2に係るプラズマ溶接電源PSPのブロック図である。同図において、上述した図5と同一のブロックについては同一符号を付して、それらの説明は省略する。同図は、図5のプラズマ溶接電流設定回路IWPRを破線で示す第2プラズマ溶接電流設定回路IWPR2に置換したものである。以下、このブロックについて、同図を参照して説明する。 FIG. 7 is a block diagram of a plasma welding power source PSP according to the second embodiment. In the figure, the same blocks as those in FIG. 5 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the figure, the plasma welding current setting circuit IWPR in FIG. 5 is replaced with a second plasma welding current setting circuit IWPR2 indicated by a broken line. Hereinafter, this block will be described with reference to FIG.
第2プラズマ溶接電流設定回路IWPR2は、偏向判別信号Arを入力として、偏向判別信号ArがLowレベル(正常時)のときは予め定めた定常値となり、Highレベル(偏向時)のときは定常値に予め定めた増加値ΔIを加算した値となるプラズマ溶接電流設定信号Iwprを出力する。又は、第2プラズマ溶接電流設定回路IWPR2は、偏向判別信号Arを入力として、偏向判別信号ArがHighレベル(偏向時)に変化した時点から予め定めた増加期間の間は予め定めた定常値に予め定めた増加値ΔIを加算した値となり、それ以外の期間中は定常値となるプラズマ溶接電流設定信号Iwprを出力する。 The second plasma welding current setting circuit IWPR2 receives the deflection determination signal Ar and takes a predetermined steady value when the deflection determination signal Ar is at a low level (normal), and a steady value when the deflection determination signal Ar is at a high level (during deflection). Is output a plasma welding current setting signal Iwpr which is a value obtained by adding a predetermined increase value ΔI. Alternatively, the second plasma welding current setting circuit IWPR2 receives the deflection determination signal Ar as an input, and maintains a predetermined steady value during a predetermined increase period from the time when the deflection determination signal Ar changes to the high level (during deflection). A plasma welding current setting signal Iwpr that is a value obtained by adding a predetermined increase value ΔI and that is a steady value during the other period is output.
上述した実施の形態2によれば、実施の形態1の効果に加えて、プラズマアークの変更を判別すると、プラズマ溶接電流を増加させる。これにより、プラズマアークの偏向を元の正常状態に修正することができる。このために、プラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を防止することができる。 According to the second embodiment described above, in addition to the effects of the first embodiment, when the change of the plasma arc is determined, the plasma welding current is increased. Thereby, the deflection of the plasma arc can be corrected to the original normal state. For this reason, generation | occurrence | production of the welding defect resulting from the deflection | deviation of a plasma arc can be prevented.
1a 溶接ワイヤ
1b プラズマ電極
2 母材
3a ミグアーク
3b プラズマアーク
4 給電チップ
51 プラズマノズル
52 シールドガスノズル
61 センターガス
62 プラズマガス
63 シールドガス
7 送給ロール
AR 偏向判別回路
Ar 偏向判別信号
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
KH 警報回路
Ib ベース電流
IBR ベース電流設定回路
Ibr ベース電流設定信号
ID 電流検出回路
Id 電流検出信号
IDP プラズマ溶接電流検出回路
Idp プラズマ溶接電流検出信号
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
IRC 電流設定制御回路
Irc 電流設定制御信号
Iwm ミグ溶接電流
Iwp プラズマ溶接電流
IWPR プラズマ溶接電流設定回路
Iwpr プラズマ溶接電流設定信号
IWPR2 第2プラズマ溶接電流設定回路
m 移動平均の回数
PM 電源主回路
PSM ミグ溶接電源
PSP プラズマ溶接電源
Tb ベース期間
Tf パルス周期(信号)
tn 現時点
TP ピーク期間タイマ回路
Tp ピーク期間(信号)
TPR ピーク期間設定回路
Tpr ピーク期間設定信号
Tt 判定期間
VAV 電圧平均値算出回路
Vav 電圧平均値信号
Vb ベース電圧
Vbb 誘起ベース電圧
Vbba 誘起ベース電圧移動平均信号
VD 電圧検出回路
Vd 電圧検出信号
VDP プラズマ溶接電圧検出回路
Vdp プラズマ溶接電圧検出信号
VF 電圧/周波数変換回路
Vp ピーク電圧
Vpp 誘起ピーク電圧
Vppa 誘起ピーク電圧移動平均信号
VR 電圧設定回路
Vr 電圧設定信号
VRA 電圧移動平均算出回路
Vt 判定値
Vwm ミグ溶接電圧
Vwp プラズマ溶接電圧
WM 送給モータ
WT 溶接トーチ
ΔI 増加値
2
4 Power supply chip
51 Plasma nozzle
52 Shield gas nozzle
61 Center gas
62 Plasma gas
63 Shielding gas
7 Feed roll AR Deflection discrimination circuit Ar Deflection discrimination signal EI Current error amplification circuit Ei Current error amplification signal EV Voltage error amplification circuit Ev Voltage error amplification signal FC Feed control circuit Fc Feed control signal KH Alarm circuit Ib Base current IBR Base Current setting circuit Ibr Base current setting signal ID Current detection circuit Id Current detection signal IDP Plasma welding current detection circuit Idp Plasma welding current detection signal Ip Peak current IPR Peak current setting circuit Ipr Peak current setting signal IRC Current setting control circuit Irc Current setting control Signal Iwm MIG welding current Iwp Plasma welding current IWPR Plasma welding current setting circuit Iwpr Plasma welding current setting signal IWPR2 Second plasma welding current setting circuit m Number of moving averages PM Power supply main circuit PSM Mig welding power supply PSP Plasma welding power supply Tb Base period Tf Pulse circumference Period (signal)
tn Current TP Peak period timer circuit Tp Peak period (signal)
TPR Peak period setting circuit Tpr Peak period setting signal Tt Determination period VAV Voltage average value calculation circuit Vav Voltage average value signal Vb Base voltage Vbb Induced base voltage Vbba Induced base voltage moving average signal VD Voltage detection circuit Vd Voltage detection signal VDP Plasma welding voltage Detection circuit Vdp Plasma welding voltage detection signal VF Voltage / frequency conversion circuit Vp Peak voltage Vpp Induced peak voltage Vppa Induced peak voltage moving average signal VR Voltage setting circuit Vr Voltage setting signal VRA Voltage moving average calculation circuit Vt Determination value Vwm Mig welding voltage Vwp Plasma welding voltage WM Feed motor WT Welding torch ΔI Increased value
Claims (7)
前記パルス周期の特定期間中の前記プラズマ溶接電圧を前記パルス周期ごとに検出し、この検出値が増減した状態が所定期間以上継続したことによって前記プラズマアークの偏向を判別し、前記プラズマアークの偏向を判別すると警報を発する、
ことを特徴とするプラズマミグ溶接方法。 A MIG arc is generated by passing a MIG welding current having a peak current during a peak period and a base current during a base period as one pulse period between a welding wire and a base material fed through a welding torch, and In a plasma MIG welding method for generating a plasma arc by passing a DC plasma welding current between a plasma electrode and a base material arranged so as to surround a welding wire,
The plasma welding voltage during a specific period of the pulse period is detected for each pulse period, and the state in which the detected value increases or decreases continues for a predetermined period or more to determine the deflection of the plasma arc, and the plasma arc deflection When an error is detected, an alarm is issued.
The plasma MIG welding method characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法。 The plasma welding voltage in a specific period of the pulse period is the plasma welding voltage during the peak period,
The plasma MIG welding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法。 The plasma welding voltage in a specific period of the pulse period is the plasma welding voltage during the base period;
The plasma MIG welding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマミグ溶接方法。 The plasma welding voltage in a specific period of the pulse period is the plasma welding voltage during the peak period and the plasma welding voltage during the base period.
The plasma MIG welding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラズマミグ溶接方法。 When the plasma arc deflection is determined, the plasma welding current is increased to correct the plasma arc deflection.
The plasma MIG welding method according to any one of claims 1 to 4, wherein:
ことを特徴とする請求項5記載のプラズマミグ溶接方法。 An increase in the plasma welding current is performed for a predetermined increase period;
The plasma MIG welding method according to claim 5, wherein:
ことを特徴とする請求項5記載のプラズマミグ溶接方法。 Increasing the plasma welding current until the deflection of the plasma arc is corrected;
The plasma MIG welding method according to claim 5, wherein:
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