JPS6365434B2 - - Google Patents
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- JPS6365434B2 JPS6365434B2 JP15837080A JP15837080A JPS6365434B2 JP S6365434 B2 JPS6365434 B2 JP S6365434B2 JP 15837080 A JP15837080 A JP 15837080A JP 15837080 A JP15837080 A JP 15837080A JP S6365434 B2 JPS6365434 B2 JP S6365434B2
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- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非消耗電極を用いるアーク溶接におい
て溶接電圧を検出し検出値が基準値と一致する方
向に溶接トーチを駆動して溶接電圧を常に一定値
に保つアーク電圧制御を行う装置に関するもので
ある。Detailed Description of the Invention The present invention detects the welding voltage in arc welding using a non-consumable electrode, drives the welding torch in a direction where the detected value matches a reference value, and maintains the welding voltage at a constant value by controlling the arc voltage. The present invention relates to a device that performs this.
通常、非消耗電極アーク溶接においては、溶接
開始時にパルス電圧または高周波電圧を電極と被
溶接物間に供給して火花放電を誘起しこれに引き
続いて溶接アークを発生させるために、電極の先
端と被溶接物の表面との間隔を可能なかぎり小さ
くなるように設定される。そして一旦溶接アーク
が発生し若干の不安定期間が経過した後は電極を
除々に引き上げて必要なアーク電圧や必要なアー
クの広がりが得られる所要の位置とする。この時
期までは溶接トーチは別途定められる位置基準信
号に対して追値制御される。(以後この制御を単
にトーチ位置制御と言う。)溶接トーチが所要の
位置に位置決めされた後は、被溶接物の表面に凹
凸があつても電極の先端と被溶接物の表面との間
隔が一定となるように、アーク電圧がアーク長に
略比例することを利用して、アーク電圧を検出
し、これが常に基準値と一致するように溶接トー
チを移動させて行う、いわゆるアーク電圧制御に
切替えられる。 Normally, in non-consumable electrode arc welding, a pulse voltage or high-frequency voltage is supplied between the electrode and the workpiece at the start of welding to induce a spark discharge and subsequently generate a welding arc. The distance from the surface of the workpiece to be welded is set to be as small as possible. Once a welding arc is generated and a period of instability has elapsed, the electrode is gradually pulled up to a desired position where the necessary arc voltage and arc spread are obtained. Until this time, the welding torch is subjected to follow-up control with respect to a separately determined position reference signal. (Hereinafter, this control will be simply referred to as torch position control.) After the welding torch is positioned at the required position, the distance between the tip of the electrode and the surface of the workpiece will be maintained even if the surface of the workpiece is uneven. Switching to so-called arc voltage control, which uses the fact that arc voltage is approximately proportional to arc length to detect arc voltage and moves the welding torch so that it always matches the reference value. It will be done.
第1図はこのような制御を行う従来の非消耗電
極アーク溶接装置の例を示す接続図である。 FIG. 1 is a connection diagram showing an example of a conventional non-consumable electrode arc welding device that performs such control.
第1図の装置において1は溶接電源、2は溶接
トーチ、3は被溶接物、4は溶接アーク、5は溶
接トーチ2を被溶接物3の表面に向つて進退させ
るための駆動機構であつて電動機6、送りネジ棒
7、溶接トーチ2を保持するナツト8とから成
る。9は溶接トーチ2と被溶接物3との間の電圧
を検出する溶接電圧検出器、10は溶接電圧設定
器であり直流電源E1の出力電圧を可変抵抗器
VR1にて分圧している。11は溶接電圧設定器
10の出力と溶接電圧検出器9の出力電圧とを比
較し、差出力を得るための比較器であり、その出
力はアーク電圧制御時に閉じる切替スイツチ16
の(a)接点を経て増巾器17に供給されて溶接トー
チ駆動機構5の電動機6を回転させる。12およ
び13はトーチ位置制御時に押ボタンスイツチ1
4あるいは15を押すことによつて溶接トーチ2
を被溶接物3の表面に対して進退させるための電
圧信号発生器であり、それぞれ直流電源E2,E
3および可変抵抗器VR2,VR3から成る。 In the apparatus shown in FIG. 1, 1 is a welding power source, 2 is a welding torch, 3 is a workpiece, 4 is a welding arc, and 5 is a drive mechanism for moving the welding torch 2 forward and backward toward the surface of a workpiece 3. It consists of an electric motor 6, a feed screw rod 7, and a nut 8 that holds the welding torch 2. 9 is a welding voltage detector that detects the voltage between the welding torch 2 and the workpiece 3; 10 is a welding voltage setting device, and a variable resistor is used to adjust the output voltage of the DC power source E1.
Partial pressure is applied at VR1. 11 is a comparator for comparing the output voltage of the welding voltage setting device 10 and the output voltage of the welding voltage detector 9 to obtain a difference output, and the output is connected to a changeover switch 16 which is closed during arc voltage control.
(a) is supplied to the amplifier 17 through the contact point (a) to rotate the electric motor 6 of the welding torch drive mechanism 5. 12 and 13 are push button switches 1 during torch position control.
Welding torch 2 by pressing 4 or 15
These are voltage signal generators for advancing and retracting the
3 and variable resistors VR2 and VR3.
第1図の装置において、溶接開始前は前述のよ
うにアークの発生を容易にするために溶接トーチ
2を被溶接物3に近づけることが必要であるの
で、切替スイツチ16を(b)接点側とし、押ボタン
スイツチ14あるいは15を押して溶接トーチ2
を所定の接近した位置に設定する。この状態で図
示しない溶接起動装置により溶接アーク4を発生
させ、これが安定した後に押ボタンスイツチ15
を押して溶接トーチを上昇させて、溶接に必要な
所定の高さとする。その後、切替スイツチ16を
(a)接点側に切替えれば、以後は溶接電圧設定器1
0によつて定められた溶接電圧となるように被溶
接物からの溶接トーチの距離を常に一定に保つ自
動アーク電圧制御が行なわれる。 In the apparatus shown in FIG. 1, before welding starts, it is necessary to bring the welding torch 2 close to the workpiece 3 to facilitate arc generation as described above, so the changeover switch 16 is moved to the (b) contact side. and press pushbutton switch 14 or 15 to turn on welding torch 2.
are set at predetermined close positions. In this state, a welding starting device (not shown) generates a welding arc 4, and after this becomes stable, the push button switch 15 is activated.
Press to raise the welding torch to the desired height required for welding. Then, turn the selector switch 16
(a) If you switch to the contact side, welding voltage setting device 1
Automatic arc voltage control is performed to keep the distance of the welding torch from the object to be welded constant so that the welding voltage becomes the welding voltage determined by 0.
このような従来装置において、切替スイツチ1
6を(b)接点側から(a)接点側へ即ちトーチ位置制御
からアーク電圧制御側に切替える瞬間において、
溶接電圧検出器9の出力と溶接電圧設定器10の
出力とが一致するように溶接トーチ2の位置ある
いは溶接電圧設定器10の出力を調整することは
極めて難しい。そしてもしこれら両者の間に差異
があると切替スイツチ16を切替えた瞬間に比較
器11からの出力がステツプ状に増巾器17に供
給される。このとき比較器11および増巾器17
が高感度のものであると溶接トーチ2が振動を起
すことがある。非消耗電極を用いるアーク溶接に
おいてはトーチ先端の電極と被溶接物の表面との
距離は通常数mm程度の非常に短いものであるか
ら、上記のようにトーチ位置制御からアーク電圧
制御に切替えた時にわずかでも振動が発生する
と、溶接アークが大きく燃えあがつたり逆に被溶
接物と短絡したりする事故が発生する。このよう
な事故を防止するためには制御系の応答速度を遅
くすれば解決し得るが、応答速度を遅くすると必
要時に十分な速度で制御することができず制御系
を高感度にした意味がなくなる。また比較器の出
力電圧を表示する表示器を設け、スイツチ切替の
前に溶接トーチ位置あるいは溶接電圧設定器を調
整して比較器の出力が零となつたことを確認して
から行う方法もあるが、この方法は切替に際して
手数と時間とがかかり非能率であるばかりでなく
両制御の切替が円滑に行なわれないために、その
切替部分で溶接欠陥が発生する危険性もある。 In such a conventional device, the changeover switch 1
At the moment when 6 is switched from the (b) contact side to the (a) contact side, that is, from the torch position control to the arc voltage control side,
It is extremely difficult to adjust the position of the welding torch 2 or the output of the welding voltage setting device 10 so that the output of the welding voltage detector 9 and the output of the welding voltage setting device 10 match. If there is a difference between the two, the output from the comparator 11 is supplied to the amplifier 17 in steps at the moment the selector switch 16 is switched. At this time, the comparator 11 and the amplifier 17
If the welding torch 2 is highly sensitive, the welding torch 2 may vibrate. In arc welding using non-consumable electrodes, the distance between the electrode at the tip of the torch and the surface of the workpiece is usually very short, on the order of several mm, so we switched from torch position control to arc voltage control as described above. Occasionally, even the slightest vibration can cause the welding arc to flare up or cause a short circuit with the workpiece. In order to prevent such accidents, it may be possible to solve the problem by slowing down the response speed of the control system, but if the response speed is slowed down, it will not be possible to control at a sufficient speed when necessary, which makes the control system highly sensitive. It disappears. Another method is to install a display that displays the output voltage of the comparator, and then adjust the welding torch position or welding voltage setting device to confirm that the comparator output has become zero before switching the switch. However, this method is not only inefficient as it takes time and effort to switch, but also there is a risk that welding defects may occur at the switching part because the switching between the two controls is not performed smoothly.
本発明はトーチ位置制御から高感度でかつ高速
応性のアーク電圧制御に安定に切替えることがで
きる装置を提供したものである。 The present invention provides a device that can stably switch from torch position control to highly sensitive and fast responsive arc voltage control.
第2図は本発明の実施例を示す接続図である。
同図において第1図と同様の機能を有するものに
は同符号を付してある。18は溶接電圧検出器9
の出力を記憶する記憶回路でありC―C端子間が
開放されている間にI端子の入力信号を取込み、
C―C端子間が短絡されるとこの短絡直前の入力
信号を記憶しO端子に出力するものである。この
記憶回路としては市販の半導体集積回路が利用で
きるが、例えば外部接点の開閉に対応して入力信
号を取込み、これをホールドするサンプル・ホー
ルド回路を用いるのが便利である。19―1およ
び19―2はトーチ位置制御とアーク電圧制御と
を切替えるための切替スイツチであり両者は連動
する。 FIG. 2 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention.
In the figure, parts having the same functions as those in FIG. 1 are given the same reference numerals. 18 is a welding voltage detector 9
It is a memory circuit that stores the output of the I terminal and takes in the input signal of the I terminal while the CC terminal is open.
When the CC terminal is short-circuited, the input signal immediately before the short-circuit is stored and output to the O terminal. Although a commercially available semiconductor integrated circuit can be used as this memory circuit, it is convenient to use a sample-and-hold circuit that captures and holds input signals in response to opening and closing of external contacts, for example. 19-1 and 19-2 are changeover switches for switching between torch position control and arc voltage control, and both are interlocked.
第2図の装置において、溶接開始前は切替スイ
ツチ19―1および19―2を(b)接点側とし第1
図の従来例と同様に押ボタンスイツチ15を押し
て電動機6を回転させ溶接トーチ2を被溶接物3
に向つて下降させ溶接アークの起動に適した位置
に調整する。この状態で溶接電源1から電力を供
給するとともに図示しない高周波電源からアーク
起動用高周波電圧を供給して溶接アークを点弧す
る。溶接アーク起動後に再び押ボタンスイツチ1
4を押して所定の溶接電圧になるまで溶接トーチ
2を引きあげる。このとき切替スイツチ19―2
も(b)接点側に設定されているから記憶回路18は
入力端子Iに供給される溶接電圧検出器9の出力
を取込み、入力信号の各瞬時値を記憶し得る状態
にある。溶接トーチを所定位置まで引き上げた後
に、切替スイツチ19―1および19―2を切替
えて(a)接点側にすると、記憶回路18はC―C端
子間が短絡されるので、この瞬間のI端子入力信
号を記憶する。溶接トーチ駆動機構5は、溶接電
圧検出器9の出力と記憶回路18の記憶内容との
差出力を得る比較器11の出力にて駆動されてア
ーク電圧制御が開始される。このとき記憶回路1
8の記憶内容は切替時点の溶接電圧検出器9の出
力であるから切替の前後において比較器11の出
力は零である。この結果、切替スイツチ19―
1,19―2によつてトーチ位置制御からアーク
電圧制御に切替えても溶接トーチの位置が急激に
変化することがなく円滑に切替動作が行なえる。
以後は切替の時点で記憶した溶接電圧と一致する
ように溶接トーチ駆動機構5が動作する。なお第
2図においては溶接トーチ駆動機構5に送りネジ
棒とナツトとの組合せを用いたが、これを応答性
のよいラツクとピニオンギヤの組合せとすること
もできる。この場合は位置制御時に重力による自
然落下を防止するために、電動機6にブレーキ付
のものを使用するかあるいは、電圧信号発生器1
2,13および押ボタンスイツチ14,15のか
わりに連続した電圧信号を発生する基準信号発生
器と溶接トーチの位置を検出するポテンシヨメー
タとを設けて両信号を比較する位置サーボ制御と
することが必要である。 In the device shown in Fig. 2, before welding starts, selector switches 19-1 and 19-2 are set to the (b) contact side and the first
As in the conventional example shown in the figure, the pushbutton switch 15 is pressed to rotate the electric motor 6 and move the welding torch 2 to the object to be welded.
Adjust the welding arc to a position suitable for starting the welding arc. In this state, electric power is supplied from the welding power source 1, and a high frequency voltage for arc starting is supplied from a high frequency power source (not shown) to ignite the welding arc. Push button switch 1 again after starting the welding arc.
4 and pull up the welding torch 2 until the predetermined welding voltage is reached. At this time, selector switch 19-2
Since (b) is set on the contact side, the memory circuit 18 is in a state where it can take in the output of the welding voltage detector 9 supplied to the input terminal I and store each instantaneous value of the input signal. After raising the welding torch to a predetermined position, switch the changeover switches 19-1 and 19-2 to the (a) contact side, and the memory circuit 18 will short-circuit between the CC terminals, so the I terminal at this moment Store input signal. The welding torch drive mechanism 5 is driven by the output of a comparator 11 that obtains the difference output between the output of the welding voltage detector 9 and the content stored in the memory circuit 18, and arc voltage control is started. At this time, memory circuit 1
Since the stored content of 8 is the output of the welding voltage detector 9 at the time of switching, the output of the comparator 11 is zero before and after the switching. As a result, the changeover switch 19-
1 and 19-2, even when switching from torch position control to arc voltage control, the position of the welding torch does not change suddenly and the switching operation can be performed smoothly.
Thereafter, the welding torch drive mechanism 5 operates to match the welding voltage stored at the time of switching. In FIG. 2, a combination of a feed screw rod and a nut is used for the welding torch drive mechanism 5, but it may also be a combination of a rack and pinion gear with good responsiveness. In this case, in order to prevent natural fall due to gravity during position control, use a motor with a brake or use the voltage signal generator 1.
2, 13 and pushbutton switches 14, 15, a reference signal generator that generates a continuous voltage signal and a potentiometer that detects the position of the welding torch are provided, and position servo control is used to compare both signals. is necessary.
またアーク電圧制御に切替えた後において、被
溶接物の形状によつては溶接電圧を切替え時点の
値から変更する必要が生ずる場合がある。第2図
の実施例においては、このような場合、再度切替
スイツチ19―1および19―2を(b)接点側に戻
して押ボタンスイツチ14あるいは15を押して
修正する必要があり若干不便である。 Further, after switching to arc voltage control, depending on the shape of the object to be welded, it may be necessary to change the welding voltage from the value at the time of switching. In the embodiment shown in FIG. 2, in such a case, it is necessary to return the changeover switches 19-1 and 19-2 to the (b) contact side again and press the push button switch 14 or 15 to correct it, which is somewhat inconvenient. .
第3図は切替スイツチを切替えることなく溶接
電圧の修正を可能とした別の実施例を示す接続図
である。同図において1〜6,9,17,18,
19―1および19―2は第2図と同様の機能を
有する。20はラツク、21はピニオンギヤであ
り電動機6とともに溶接トーチ駆動機構を構成す
る。22は電源E4および可変抵抗器VR4から
なる位置基準電圧発生器、23は電源E5に接続
されたポテンシヨメータでありその摺動子は溶接
トーチ2に機械的に連結されてその進退に対応し
た出力を発生する溶接トーチ位置検出器である。
24は比較器であり、位置基準電圧発生器22の
出力とポテンシヨメータ23の出力とを比較し、
差電圧を切替スイツチ19―1の(b)接点を経て増
巾器17に供給する。この基準電圧発生器22、
ポテンシヨメータ23、電源E5、比較器24、
増巾器17および溶接トーチ駆動機構5はトーチ
位置制御時の位置サーボ機構を構成する。25は
溶接電圧修正回路であり、電源E6,E7、押ボ
タンスイツチPB1,PB2および積分回路を構成
する抵抗器R1,R2、コンデンサC1、演算増
巾器OP1とからなる。ここでPB1―1a,PB
2―1aはそれぞれ押ボタンスイツチPB1およ
びPB2の常開接点を示し、PB1―1b,PB1
―2b,PB2―1b,PB2―2bはそれぞれ常
閉接点を示す。26は記憶回路18の出力と溶接
電圧修正回路25の出力とを加算し、合成出力を
得る加算器、27は比較器であり加算器26の出
力と溶接電圧検出器9の出力とを比較し、差出力
を切替スイツチ19―1を経て増巾器17に供給
する。 FIG. 3 is a connection diagram showing another embodiment in which the welding voltage can be corrected without changing the changeover switch. In the same figure, 1 to 6, 9, 17, 18,
19-1 and 19-2 have the same functions as in FIG. 20 is a rack, and 21 is a pinion gear, which together with the electric motor 6 constitute a welding torch drive mechanism. 22 is a position reference voltage generator consisting of a power source E4 and a variable resistor VR4, 23 is a potentiometer connected to a power source E5, and its slider is mechanically connected to the welding torch 2 to correspond to its advance and retreat. It is a welding torch position detector that generates an output.
24 is a comparator, which compares the output of the position reference voltage generator 22 and the output of the potentiometer 23;
The differential voltage is supplied to the amplifier 17 via the (b) contact of the changeover switch 19-1. This reference voltage generator 22,
potentiometer 23, power supply E5, comparator 24,
The amplifier 17 and the welding torch drive mechanism 5 constitute a position servo mechanism for controlling the torch position. 25 is a welding voltage correction circuit, which includes power supplies E6, E7, pushbutton switches PB1, PB2, resistors R1, R2 forming an integrating circuit, a capacitor C1, and an operational amplifier OP1. Here, PB1-1a, PB
2-1a shows the normally open contacts of pushbutton switches PB1 and PB2, respectively, and PB1-1b, PB1
-2b, PB2-1b, and PB2-2b each indicate a normally closed contact. 26 is an adder that adds the output of the memory circuit 18 and the output of the welding voltage correction circuit 25 to obtain a composite output; 27 is a comparator that compares the output of the adder 26 and the output of the welding voltage detector 9; , and supplies the differential output to the amplifier 17 via the changeover switch 19-1.
先ず切替スイツチ19―1,19―2が(b)接点
側にある位置制御時の動作を説明する。この時は
位置基準電圧発生器22の出力とポテンシヨメー
タ23の出力とは比較器24にて比較され差電圧
が切替スイツチ19を経て増巾器17にて増巾さ
れた後、電動機6を回転させる。このとき電動機
6は、差電圧が減少する方向に回転するように設
定されている。比較器24の出力が零になつた位
置で溶接トーチ2は停止する。この状態で溶接ア
ーク4が発生しているときに切替スイツチ19―
1,19―2を(a)接点側に切替えてアーク電圧制
御を行う場合は、第2図に示した実施例にて説明
したのと同様に切替時点の溶接電圧が記憶回路1
8にて記憶され、かつ押ボタンスイツチPB1,
PB2が押されておらず、したがつて常閉接点PB
1―1bおよびPB2―1bが閉じているから演
算増巾器OP1の出力は零であり、加算器26は
記憶回路18の出力をそのまま比較器27に伝達
する。この結果、溶接トーチ2は以後切替えられ
る直前の溶接電圧を保つようにアーク電圧制御さ
れる。このようなアーク電圧制御中において、溶
接電圧を変更する必要が生じた場合には、押ボタ
ンスイツチPB1またはPB2を押すことにより、
切替スイツチ19―1,19―2を切替えること
なく容易に実施できる。いま溶接電圧を上昇させ
る場合を考える。切替スイツチ19―1,19―
2を(a)接点側にした状態で溶接中に押ボタンスイ
ツチPB1を押す。このときPB1の常閉接点PB
1―1bは開放されるから電源E6の電圧は、抵
抗器R1、演算増巾器OP1およびコンデンサC
1からなる積分回路により積分されてゆるやかに
増加する出力が加算器26に出力される。加算器
26は、この積分回路の出力と記憶回路18の出
力との合成出力を比較器27に指令信号として出
力し、比較器27はこの指令信号と溶接電圧検出
器9の出力信号とを比較して差信号を増巾器17
に出力し電動機6を駆動する。このとき電源E6
の極性は図示の通りであるからこの出力電圧を積
分した出力は極性が反転し、記憶回路18の出力
信号と同極性となり合成信号はその値が増加す
る。この結果、比較器27は基準信号に対して検
出された溶接電圧が不足する極性の差信号を出力
し、溶接トーチ2は被溶接物から引離す方向に駆
動される。所定の溶接電圧にまで修正された後
に、押ボタンスイツチPB1を放すと、記憶回路
18のC―C端子も押ボタンスイツチPB1の常
閉接点PB1―2bが再び閉じるのでその直前の
入力信号を保持する。一方、押ボタンスイツチ
PB1の常閉接点PB1―1bも閉じるから前述の
積分回路は入出力端子間が短絡されて出力は零に
なる。この結果、加算器26の入力は修正された
記憶回路18の出力のみとなり、溶接トーチ2は
修正された溶接電圧となる位置に保持される。さ
らに溶接電圧を上昇させるときは押ボタンスイツ
チPB1を再度押すことによりさらに修正するこ
とができる。逆に溶接電圧を低下させたい場合
は、押ボタンスイツチPB2を押し、前と逆の極
性の電源E7の電圧を積分回路に供給することに
よつて容易に下げることができる。 First, the operation during position control when the changeover switches 19-1 and 19-2 are on the (b) contact side will be explained. At this time, the output of the position reference voltage generator 22 and the output of the potentiometer 23 are compared by the comparator 24, and the difference voltage is amplified by the amplifier 17 via the changeover switch 19. Rotate. At this time, the electric motor 6 is set to rotate in a direction in which the differential voltage decreases. Welding torch 2 stops at the position where the output of comparator 24 becomes zero. In this state, when the welding arc 4 is generated, the selector switch 19-
When controlling the arc voltage by switching 1 and 19-2 to the (a) contact side, the welding voltage at the time of switching is stored in the memory circuit 1 in the same way as explained in the embodiment shown in FIG.
8, and the pushbutton switch PB1,
PB2 is not pressed and therefore normally closed contact PB
Since 1-1b and PB2-1b are closed, the output of operational amplifier OP1 is zero, and adder 26 transmits the output of storage circuit 18 to comparator 27 as is. As a result, the arc voltage of the welding torch 2 is thereafter controlled so as to maintain the welding voltage immediately before being switched. During such arc voltage control, if it becomes necessary to change the welding voltage, press push button switch PB1 or PB2.
This can be easily implemented without switching the changeover switches 19-1 and 19-2. Now consider the case where the welding voltage is increased. Changeover switch 19-1, 19-
2 to the (a) contact side, press push button switch PB1 during welding. At this time, normally closed contact PB of PB1
Since 1-1b is open, the voltage of power supply E6 is the same as that of resistor R1, operational amplifier OP1, and capacitor C.
The output which is integrated by the integrating circuit consisting of 1 and gradually increases is outputted to the adder 26. The adder 26 outputs the combined output of the output of the integrating circuit and the output of the memory circuit 18 to the comparator 27 as a command signal, and the comparator 27 compares this command signal with the output signal of the welding voltage detector 9. and the difference signal is amplified by the amplifier 17.
and drives the electric motor 6. At this time, power supply E6
Since the polarity of the output voltage is as shown in the figure, the polarity of the output obtained by integrating this output voltage is reversed, and the polarity becomes the same as that of the output signal of the memory circuit 18, and the value of the composite signal increases. As a result, the comparator 27 outputs a polarity difference signal in which the detected welding voltage is insufficient with respect to the reference signal, and the welding torch 2 is driven in a direction away from the workpiece. When pushbutton switch PB1 is released after the welding voltage has been corrected to the predetermined value, the CC terminal of memory circuit 18 also retains the previous input signal since normally closed contacts PB1-2b of pushbutton switch PB1 close again. do. On the other hand, the push button switch
Since the normally closed contact PB1-1b of PB1 is also closed, the input and output terminals of the above-mentioned integrating circuit are short-circuited and the output becomes zero. As a result, the input of the adder 26 is only the corrected output of the memory circuit 18, and the welding torch 2 is held at the position where the corrected welding voltage is applied. When further increasing the welding voltage, further correction can be made by pressing push button switch PB1 again. Conversely, if it is desired to lower the welding voltage, it can be easily lowered by pressing the push button switch PB2 and supplying the voltage of the power source E7 with the opposite polarity to the previous one to the integrating circuit.
第3図の実施例においては、記憶回路18の内
容が修正動作の度に変更されるが、これを行なわ
ず記憶回路18の記憶内容をもとのままとしてお
く方が都合のよい場合には、押ボタンスイツチ
PB1,PB2の常閉接点PB1―1b,PB2―1
bのかわりにコンデンサC1に並列にリセツト用
押ボタンスイツチと放電用抵抗器の直列回路を接
続し、かつ常閉接点PB1―2b,PB2―2bを
取除けばよい。このようにすることにより、アー
ク電圧制御中に溶接電圧を修正しても最初の溶接
電圧は記憶されているから、もとの電圧に戻すと
きはこのリセツト用押ボタンスイツチを押すこと
によつて積分回路の出力が漸減し零に至る時点で
復帰が完了する。 In the embodiment of FIG. 3, the contents of the memory circuit 18 are changed each time a correction operation is performed, but if it is convenient to leave the contents of the memory circuit 18 as they were without performing this, , push button switch
Normally closed contacts of PB1 and PB2 PB1-1b, PB2-1
Instead of b, connect a series circuit of a reset push button switch and a discharge resistor in parallel to capacitor C1, and remove normally closed contacts PB1-2b and PB2-2b. By doing this, even if the welding voltage is modified during arc voltage control, the initial welding voltage is memorized, so to return to the original voltage, press this reset push button switch. The return is completed when the output of the integrating circuit gradually decreases and reaches zero.
なお上記の第3図においては、溶接電圧修正回
路を積分回路で構成したが、出力電圧が零から連
続的に増減する回路であれば修正動作を円滑に行
い得るので、他の回路例えば単発の三角波を発生
する発振器であつてもよい。 In Fig. 3 above, the welding voltage correction circuit is configured with an integral circuit, but since the correction operation can be performed smoothly if the output voltage is a circuit in which the output voltage increases or decreases continuously from zero, other circuits such as single-shot circuits can be used. It may also be an oscillator that generates a triangular wave.
第2図および第3図の実施例においては、溶接
電源1として略定電流特性の直流電流あるいは交
流電流を出力する電源を用いる場合について説明
したが、非消耗電極アーク溶接においては、その
対象物によつて直流電流に周期的にパルス状の高
電流を重畳する場合や溶接電流を大小に切り替え
て行うなど、値の異なる複数の電流値に切り替え
て溶接を行う場合がある。このような場合には、
アークの電圧・電流特性が正特性を呈するため
に、たとえそのときに実際のアーク長に変化がな
くとも、溶接電流が小となると溶接電圧も低下
し、逆に溶接電流が大となると溶接電圧も上昇す
る。このため第2図および第3図の例のように単
一の溶接電圧を記憶する装置では、トーチ位置制
御からアーク電圧制御に切り替える瞬間の溶接電
圧のみを記憶するから、切り替えの後、溶接電流
が他の値に変化すると、実際のアーク長に変化が
ないにもかかわらず溶接電圧が変化することにな
り、これを先に記憶した値にもどすように駆動装
置5が作動することになり、アーク電圧制御を行
つたために全く不要な動作を誘発することにな
る。 In the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, the welding power source 1 is a power source that outputs direct current or alternating current with substantially constant current characteristics. However, in non-consumable electrode arc welding, Depending on the welding process, welding may be performed by switching to a plurality of different current values, such as when pulsed high current is periodically superimposed on the DC current, or when the welding current is switched between large and small values. In such a case,
Since the voltage and current characteristics of the arc are positive, even if there is no change in the actual arc length at that time, when the welding current becomes small, the welding voltage also decreases, and conversely, when the welding current becomes large, the welding voltage decreases. will also rise. For this reason, in a device that stores a single welding voltage as in the examples shown in Figures 2 and 3, only the welding voltage at the moment of switching from torch position control to arc voltage control is stored. If the welding voltage changes to another value, the welding voltage will change even though there is no change in the actual arc length, and the drive device 5 will operate to return this to the previously stored value. The arc voltage control would induce completely unnecessary operations.
第4図は、このように溶接電流を高低の2つの
値に切り替えて出力する溶接電源を用いる場合に
も上記の不都合を起さないように対策を施した実
施例を示す接続図である。同図において、1は図
示を省略した溶接電流切替指令回路の出力リレー
の接点30―1aが閉じると高電流を出力し、開
くと低電流を出力する出力電流切替可能の溶接電
源である。19―1,19―2,19―3はそれ
ぞれ連動して動作する切替スイツチであり、第2
図と同様に(b)接点側においてはトーチ位置制御を
行い、(a)接点側においてはアーク電圧制御を行
う。28,29は記憶回路であり、第2図および
第3図の実施例と同様にC―C端子が開路されて
いる間はI端子の入力を取込み、C―C端子が閉
路されるとその瞬間のI端子入力信号を保持し記
憶するものである。この記憶回路28のC―C端
子には、切替スイツチ19―2と溶接電流切替指
令の出力リレーの常閉接点30―1bとが並列に
接続され、また記憶回路29のC―C端子には切
替スイツチ19―3と溶接電流切替指令の出力リ
レーの常開接点30―2aとが並列に接続されて
いる。 FIG. 4 is a connection diagram showing an embodiment in which measures are taken to prevent the above-mentioned problems from occurring even when using a welding power source that outputs a welding current by switching it between two values, high and low. In the figure, reference numeral 1 designates a welding power source capable of switching output current, which outputs a high current when a contact 30-1a of an output relay of a welding current switching command circuit (not shown) is closed, and outputs a low current when it is opened. 19-1, 19-2, and 19-3 are changeover switches that operate in conjunction with each other.
As in the figure, torch position control is performed on the (b) contact side, and arc voltage control is performed on the contact side (a). 28 and 29 are memory circuits, which, like the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, take in the input from the I terminal while the CC terminal is open, and when the CC terminal is closed, they receive the input from the I terminal. It holds and stores the instantaneous I terminal input signal. The changeover switch 19-2 and the normally closed contact 30-1b of the output relay for the welding current switching command are connected in parallel to the CC terminal of the memory circuit 28, and the CC terminal of the memory circuit 29 is connected in parallel. The changeover switch 19-3 and the normally open contact 30-2a of the output relay for the welding current switching command are connected in parallel.
第4図の装置において、第2図の装置と同様に
溶接開始後、切替スイツチを(b)接点側のままと
し、押ボタンスイツチ14または15を所要時間
押して溶接トーチ2を被溶接物3に対して進退さ
せて溶接アーク4が所定の長さとなる位置に設定
する。この間に、溶接電流は接点30―1aの開
閉に応じて高低に切りかえられる。また記憶回路
28,29のC―C端子はスイツチ19―2,1
9―3が(b)接点側にあるから、溶接電流切替指令
接点30―1aと連動する接点30―1b,30
―2aの開閉に応じてI端子の入力信号を取り込
み、またはこの入力信号のC―C端子が閉じる瞬
間の値を保持し記憶する。即ち、記憶回路28は
接点30―1bが開いている高電流時における溶
接電圧値を記憶し、記憶回路29は接点30―2
aが開いている低電流時の溶接電圧を記憶する。
このようにスイツチ19―1,19―2,19―
3が(b)接点側にある間は、溶接電流が切替えられ
る毎に上記の動作がくりかえされ、記憶回路2
8,29には常に最新の各電流に対する溶接電圧
が記憶される。このような状態から切替スイツチ
19―1,19―2,19―3を(a)接点側に切り
替えると、溶接電流が電流切替指令回路の出力接
点30―1aの開閉に応じて高低に変化するとと
もに、接点30―3aまたは30―2bが閉じる
ので、これに同期して記憶回路28又は29の記
憶内容が読み出されて比較器11に出力され、そ
れぞれ溶接電圧検出器9の出力と比較される。こ
の結果、溶接トーチと被溶接物との間隔は、溶接
電流が変化しても常に一定に保たれるのでアーク
長が変化せず、また不要な動作を誘発することが
ない。 In the device shown in FIG. 4, after starting welding in the same way as the device shown in FIG. The welding arc 4 is moved back and forth to a position where the welding arc 4 has a predetermined length. During this time, the welding current is switched between high and low levels according to the opening and closing of the contact 30-1a. In addition, the CC terminals of the memory circuits 28 and 29 are connected to the switches 19-2 and 1.
Since 9-3 is on the (b) contact side, the contacts 30-1b and 30 interlock with the welding current switching command contact 30-1a.
-2a opens and closes, the input signal of the I terminal is taken in, or the value of this input signal at the moment when the CC terminal closes is held and stored. That is, the memory circuit 28 stores the welding voltage value at high current when the contact 30-1b is open, and the memory circuit 29 stores the welding voltage value when the contact 30-1b is open.
Store the welding voltage at low current when a is open.
In this way, switch 19-1, 19-2, 19-
While 3 is on the (b) contact side, the above operation is repeated every time the welding current is switched, and the memory circuit 2
8 and 29 always store the latest welding voltage for each current. When the changeover switches 19-1, 19-2, and 19-3 are switched to the (a) contact side in this state, the welding current changes in height according to the opening and closing of the output contact 30-1a of the current switching command circuit. At the same time, the contact 30-3a or 30-2b closes, and in synchronization with this, the memory contents of the memory circuit 28 or 29 are read out and output to the comparator 11, and compared with the output of the welding voltage detector 9, respectively. Ru. As a result, the distance between the welding torch and the workpiece is always kept constant even when the welding current changes, so the arc length does not change and unnecessary operations are not induced.
なお第4図の実施例においては溶接電流の切替
をリレー接点30―1aによつて行う場合を示し
たが、これは電圧信号によつて行うものでもよ
く、また溶接電源1に内蔵のシーケンスにより発
生するものでもよい。また記憶回路28および2
9の端子C―C端子への書き込み指令信号はリレ
ー接点でなくてもよく、溶接電源の出力電流切替
に同期した論理信号でもよく、また別に出力電流
検出器を設け、この検出器の出力信号を高電流お
よび低電流を示す論理信号に変換し、これを記憶
回路28および29の書き込み指令信号としても
よい。さらに溶接電源1が2以上の異なる電流を
出力するものでも記憶回路をこの出力電流の変化
数に対応して設けることによつて実施できる。ま
た、記憶回路は複数の内容を記憶できるものであ
れば、一つの記憶回路が使用できる。この場合、
記憶容量の比較的大きなものを用いることによつ
て任意波形の溶接電流に対しても本発明が適用で
きる。 In the embodiment shown in FIG. 4, the welding current is switched using the relay contact 30-1a, but it may also be switched using a voltage signal, or it may be switched using a sequence built into the welding power source 1. It may be something that occurs. Also, the memory circuits 28 and 2
The write command signal to terminal C-C terminal 9 does not need to be a relay contact, and may be a logic signal synchronized with the output current switching of the welding power source.Also, an output current detector is provided separately, and the output signal of this detector is may be converted into a logic signal indicating high current and low current, and this may be used as a write command signal for memory circuits 28 and 29. Furthermore, even if the welding power source 1 outputs two or more different currents, the present invention can be implemented by providing a memory circuit corresponding to the number of changes in the output current. Moreover, one memory circuit can be used as long as the memory circuit can store a plurality of contents. in this case,
The present invention can also be applied to arbitrary waveform welding currents by using a device with a relatively large storage capacity.
第5図は、このようにして任意波形の溶接電流
に対して適用するときの例を示す接続図である。
同図は第3図に示した実施例と同様にトーチ駆動
機構にラツクピニオンを用いる場合の例を示し、
同図において、1は前述の例と同様に溶接電源で
あるが、一定の周期で定められた波形の溶接電流
を出力する電源であり、S端子にその電流変化の
周期に同期した同期パルス信号を出力する。31
は複数の内容を記憶する記憶回路であり、S端子
への同期パルス信号により入力信号を1周期の
間、時間の経過とともに記憶する。記憶回路31
のC―C端子は読み出し指令端子であり、このC
―C端子が開放されている間には、S端子入力の
周期に同期してI端子の入力信号を1周期にわた
つて時間の経過とともに記憶する。逆にC―C端
子が閉じられると、記憶回路31はS端子入力に
同期して記憶内容を各周期毎にくりかえして出力
するものである。32ないし34は外部指令信号
が到達している期間中、入力信号を次段に伝達す
るアナログスイツチであり、35はこのアナログ
スイツチ32〜34を開閉するための指令回路で
あり、例えば溶接電源1のS端子からの同期パル
ス信号と位置制御とアーク電圧制御とを切替える
切替スイツチ19の(a)接点入力を入力とする
ANDゲート351およびこのANDゲート351
の出力によつてセツトされ、切替スイツチが(b)接
点になつたことによりリセツトされるフリツプフ
ロツプ回路352とから構成される。このフリツ
プフロツプ回路のQ出力は、アナログスイツチ3
3および34に供給されてこれを閉路し、出力
はアナログスイツチ32に供給されてこれを閉路
する。 FIG. 5 is a connection diagram showing an example of application to an arbitrary waveform welding current in this manner.
This figure shows an example in which a rack pinion is used for the torch drive mechanism, similar to the embodiment shown in FIG.
In the figure, 1 is a welding power source as in the previous example, but it is a power source that outputs a welding current with a waveform determined at a constant cycle, and a synchronous pulse signal is sent to the S terminal in synchronization with the cycle of the current change. Output. 31
is a storage circuit that stores a plurality of contents, and stores input signals over one cycle over time by a synchronization pulse signal to the S terminal. Memory circuit 31
The C-C terminal is the read command terminal, and this C-C terminal is the read command terminal.
- While the C terminal is open, the input signal of the I terminal is stored over one cycle over time in synchronization with the cycle of the S terminal input. Conversely, when the CC terminal is closed, the memory circuit 31 repeats and outputs the stored contents every cycle in synchronization with the S terminal input. 32 to 34 are analog switches that transmit the input signal to the next stage while the external command signal is arriving, and 35 is a command circuit for opening and closing these analog switches 32 to 34. For example, the welding power source 1 The input is the synchronous pulse signal from the S terminal of the switch 19, and the contact input (a) of the switch 19 that switches between position control and arc voltage control.
AND gate 351 and this AND gate 351
The flip-flop circuit 352 is set by the output of the flip-flop circuit 352 and reset by the changeover switch becoming the contact point (b). The Q output of this flip-flop circuit is the analog switch 3.
3 and 34 to close them, and the output is supplied to analog switch 32 to close them.
第5図の装置においてトーチ位置制御時におい
ては、切替スイツチ19を(b)接点側とする。この
とき、アナログスイツチ32はフリツプフロツプ
Qの出力信号を受けて閉じており、第3図にて説
明したのと同様に溶接トーチ2は、トーチ位置設
定器である可変抵抗器VR4の設定値に応じて位
置が決定される。この状態で可変抵抗器VR4を
調整して所望のアーク長とする。この間、アナロ
グスイツチ34はフリツプフロツプ回路352の
Q端子に出力が現われないため開放されており、
したがつて記憶回路31のC―C端子は開放のま
まであり、I端子の入力信号をS端子への同期パ
ルスに同期して1周期毎にアーク電圧の変化を時
間の経過とともに記憶する。この状態から切替ス
イツチ19を(a)接点側に切り替えると、切り替え
後の最初に出力される溶接電源1からの同期パル
ス信号の到来時に、フリツプフロツプ回路352
はセツトされ端子の出力は消滅し、Q端子に出
力が現われる。このため、アナログスイツチ32
は開き、アナログスイツチ33および34は閉じ
る。この結果、記憶回路31は先に記憶したアー
ク電圧信号を順次読み出し、この読み出されたア
ーク電圧信号はアーク電圧検出器9の出力電圧と
比較器11にて比較され、その差電圧がアナログ
スイツチ33を経て増巾器17に供給され、アー
ク電圧制御が開始される。このとき、溶接電流は
溶接電源1の出力特性に応じて周期的に変化し、
これに応じてアーク電圧も変動するが、この変動
は先に記憶回路31に記憶したアーク電圧の変化
に対応しているので、溶接トーチ2は真のアーク
長に変動がない限り溶接電流の変化にかかわらず
常に一定の位置を保ち無用な動作を行うことがな
い。またトーチ位置制御からアーク電圧制御に切
替える時に最初に同期パルスが発振されるまで
は、トーチ位置制御の状態を保つので、電流変化
の最後の1周期の間のアーク電圧の変化を確実に
記憶することができるから、極めて安定な動作が
得られる。 In the apparatus shown in FIG. 5, when controlling the torch position, the changeover switch 19 is set to the (b) contact side. At this time, the analog switch 32 is closed upon receiving the output signal from the flip-flop Q, and the welding torch 2 is moved in response to the setting value of the variable resistor VR4, which is the torch position setting device, in the same way as explained in FIG. The position is determined. In this state, adjust the variable resistor VR4 to obtain the desired arc length. During this time, the analog switch 34 is open because no output appears at the Q terminal of the flip-flop circuit 352.
Therefore, the CC terminal of the memory circuit 31 remains open, and the input signal of the I terminal is synchronized with the synchronization pulse to the S terminal, and changes in the arc voltage are stored over time every cycle. When the changeover switch 19 is switched to the (a) contact side from this state, the flip-flop circuit 352
is set, the output at the terminal disappears, and an output appears at the Q terminal. Therefore, the analog switch 32
is open and analog switches 33 and 34 are closed. As a result, the storage circuit 31 sequentially reads out the previously stored arc voltage signals, and the read arc voltage signal is compared with the output voltage of the arc voltage detector 9 in the comparator 11, and the difference voltage is output to the analog switch. 33 to the amplifier 17, and arc voltage control is started. At this time, the welding current changes periodically according to the output characteristics of the welding power source 1,
The arc voltage also fluctuates in accordance with this, but since this fluctuation corresponds to the change in the arc voltage previously stored in the memory circuit 31, the welding torch 2 changes the welding current as long as there is no fluctuation in the true arc length. Always maintain a constant position and never make unnecessary movements. Furthermore, when switching from torch position control to arc voltage control, the state of torch position control is maintained until the first synchronous pulse is generated, so changes in arc voltage during the last cycle of current change are reliably memorized. This allows for extremely stable operation.
ところで溶接電流が周期的に変化する場合にお
いて、例えば矩形波状が鋸歯状に変化する場合な
どのように溶接電流が急峻な変化を行う場合に
は、この急峻な変化の前後において電源出力やア
ーク電圧が不安定となることがある。したがつて
この不安定な電流の急変する前後の一定時期の
間、アーク電圧制御を中止し、その間は溶接トー
チの位置を固定しておく方が安定性の面で有利で
ある。第6図は、このようなアーク電圧に不安定
な期間の発生するような場合に有効な実施例を示
す接続図である。同図において、第1図ないし第
5図と同様の機能を有するものには同符号を付し
てある。36はアーク電圧制御を一時中断し、溶
接トーチをその間固定するためのタイミングを得
るための同期信号発生回路であり、2つのモノマ
ルチバイブレータ361および362から構成さ
れている。また37は、32ないし34と同様の
アナログスイツチであり同期信号発生回路36の
出力で閉となる。同図の装置の動作について、他
の部分は前述の第4図および第5図から容易に理
解できると思われるので、同期信号発生回路36
およびアナログスイツチ37で実現されるアーク
電圧制御を中断するときの機能を中心に第7図の
波形図とともに説明する。いま溶接電源1の出力
電流Iaが第7図aのように一定の周期t0で鋸歯状
に変化するものとする。このときもしアーク長が
一定に保たれていれば、アーク電圧Vaもこの溶
接電流aと同様の変化をすることになる。溶接
電源1のS端子からは出力電流aの各周期の始
点において同期パルスSが同図bのように出力さ
れる。同期信号発生回路36のマルチバイブレー
タ361および362をそれぞれ入力信号の立上
りでQ端子に一定時間巾のパルスを出力するもの
を使用すると、同期パルスSを受けるマルチバイ
ブレータ361のQ端子出力は同図cの如く巾t1
のパルスとなり、したがつてこの端子出力は同
図dの如くになる。これを入力とするマルチバイ
ブレータ362のQ端子出力、即ち同期信号発生
回路36の出力は第7図eのように巾t2のパルス
となる。そして図のように溶接電流の変化する周
期t0に対して、マルチバイブレータ361の出力
パルス巾t1とマルチバイブレータ362の出力パ
ルス巾t2とが、t0>t1+t2となるようにパルス巾t1
およびt2をそれぞれ選定しておけば、アナログス
イツチ37は、急激に電流が変化してからt1時間
後に閉じ、次に電流が急激に変化する時刻よりも
{t0−(t1+t2)}だけ早く開くことになる。したが
つてアーク電圧制御はアナログスイツチ37が閉
じているt2の期間だけ実行されて第7図fに一部
を示すように斜線で示した期間は電動機6には何
ら入力されず、溶接トーチ2は送りネジ棒7およ
びナツト8により機械的にその位置が保持され
る。したがつてこのパルス巾t1およびt2の値を適
当に選定することによつて、電流が急変してアー
ク電圧そのものが不安定となる期間を効率よく除
くことができ、より安定な制御が可能となる。な
お同期信号発生回路36は、第6図のような構造
に限られるものではなく、他の公知の回路例えば
タイマーや微分回路などを組合せて同様の機能を
持たせることができる。また溶接電流やその一周
期において急激に変化する部分が複数個存在する
場合は、それに対応する入力信号を得て同様の構
成でそれぞれの電流が急変する時点の前後におい
てアーク電圧制御を一時中断させることができ
る。 By the way, when the welding current changes periodically, for example when the welding current makes a steep change such as when a rectangular waveform changes into a sawtooth shape, the power output and arc voltage change before and after this steep change. may become unstable. Therefore, it is advantageous in terms of stability to suspend arc voltage control for a certain period before and after the sudden change in the unstable current, and to fix the position of the welding torch during that period. FIG. 6 is a connection diagram showing an embodiment that is effective in the case where such an unstable period occurs in the arc voltage. In this figure, parts having the same functions as those in FIGS. 1 to 5 are given the same reference numerals. 36 is a synchronizing signal generating circuit for temporarily interrupting arc voltage control and obtaining timing for fixing the welding torch during that time, and is composed of two mono-multivibrators 361 and 362. Further, 37 is an analog switch similar to 32 to 34, and is closed by the output of the synchronizing signal generating circuit 36. Regarding the operation of the device shown in the same figure, other parts can be easily understood from the above-mentioned FIGS. 4 and 5.
The function for interrupting the arc voltage control realized by the analog switch 37 will be mainly explained with reference to the waveform diagram in FIG. Assume now that the output current Ia of the welding power source 1 changes in a sawtooth pattern at a constant period t 0 as shown in FIG. 7a. At this time, if the arc length is kept constant, the arc voltage Va will also change in the same way as the welding current a. A synchronizing pulse S is output from the S terminal of the welding power source 1 at the starting point of each cycle of the output current a as shown in FIG. If the multivibrators 361 and 362 of the synchronization signal generation circuit 36 are configured to output a pulse with a fixed time width to the Q terminal at the rising edge of the input signal, the output of the Q terminal of the multivibrator 361 receiving the synchronization pulse S is as shown in the figure c. like width t 1
Therefore, the output from this terminal becomes as shown in the figure d. The Q terminal output of the multivibrator 362 which receives this as an input, that is, the output of the synchronizing signal generating circuit 36, becomes a pulse with a width t 2 as shown in FIG. 7e. As shown in the figure, the output pulse width t 1 of the multivibrator 361 and the output pulse width t 2 of the multivibrator 362 are set so that t 0 > t 1 + t 2 with respect to the period t 0 in which the welding current changes. Pulse width t 1
and t 2 are selected, the analog switch 37 closes t 1 hour after the current abruptly changes, and {t 0 − (t 1 + t 2 )} will open earlier. Therefore, arc voltage control is executed only during the period t2 when the analog switch 37 is closed, and during the period indicated by diagonal lines as partially shown in FIG. 2 is mechanically held in position by a feed screw rod 7 and a nut 8. Therefore, by appropriately selecting the values of these pulse widths t1 and t2 , it is possible to efficiently eliminate the period in which the current suddenly changes and the arc voltage itself becomes unstable, resulting in more stable control. It becomes possible. Note that the synchronizing signal generating circuit 36 is not limited to the structure shown in FIG. 6, and may be provided with a similar function by combining other known circuits such as a timer and a differential circuit. In addition, if there are multiple parts where the welding current changes rapidly in one cycle, obtain the corresponding input signal and use the same configuration to temporarily interrupt arc voltage control before and after each point where the current changes suddenly. be able to.
第5図および第6図において記憶回路31とし
ては、外部同期信号が入力されてから次の同期信
号が入力されるまでの間の入力信号を時間の経過
とともに記憶し、読み出し指令によつて、この記
憶した内容を記憶時と同じ外部同期信号に応じて
くりかえし読み出す方式のものであれば何でもよ
い。第8図および第9図にこの記憶回路の具体的
な例を示す。第8図および第9図において、端子
I,S,O,C―Cはそれぞれ第5図および第6
図の記憶回路31の端子I,S,O,C―Cにそ
れぞれ相当する。 In FIGS. 5 and 6, the storage circuit 31 stores input signals over time from when an external synchronization signal is input until when the next synchronization signal is input, and in response to a read command, Any system may be used as long as the stored content is read out repeatedly in response to the same external synchronization signal as when it was stored. A specific example of this memory circuit is shown in FIG. 8 and FIG. 9. In Figures 8 and 9, terminals I, S, O, and CC are connected to Figures 5 and 6, respectively.
These terminals correspond to terminals I, S, O, and CC of the storage circuit 31 in the figure, respectively.
第8図において、38はクロツクパルス発振器
であり入力端子Iへの入力信号を記憶するための
サンプリング周期を決定する。39はカウンタで
あり、S端子への同期信号によりリセツトされ
る。40はカウンタ39のカウント出力によりア
ドレスが決定されるランダムアクセスメモリーで
あり、入力端子Iへの入力信号をクロツクパルス
発振器38のパルス毎にカウンタ39のカウント
位置によつて指定されるアドレスに収納し、端子
C―C間が短絡されるとカウンタ39によつて指
定された各アドレスに記憶された内容を順次O端
子に出力する。第8図の記憶回路においては、入
力信号のサンプリング周期はクロツクパルス発振
器38の発振周期によつて定まる。したがつて入
力信号の一周期におけるサンプリング数は入力信
号の周期の長短とともに変化する。したがつて入
力信号の周期によつて読み出すときの再生精度が
変化する。第9図はこのサンプリング数を常に一
定の数にして再生精度を略等しくするようにした
例を示すものである。同図において、40は第8
図の例と同様にランダムアクセスメモリーであ
る。41は位相比較器でありS端子の入力信号f
とフイードバツク信号f′とを比較し、位相差があ
るときにはこれに比例した直流電圧を発生する。
42は位相比較器41の出力電圧に比例した周波
数の信号f1を発振する電圧制御発振器であり、4
3はプログラマブルカウンタでありその段数Nは
N≒f1/fとする。このプログラマブルカウンタ4
3のカウントアツプ出力f′は入力f1の1/Nであるか
らS端子の入力fに略等しく、これが位相比較器
41にフイードバツクされる。これら位相比較器
41、電圧制御発振器42およびプログラマブル
カウンタ43はいわゆるフエーズ・ロツクド・ル
ープを構成し、その動作はよく知られているよう
にプログラマブルカウンタ43の出力f′が入力信
号fとその位相および周波数が一致した所で固定
されるように制御される。このようなフエーズ・
ロツクド・ループは、市販の半導体集積回路、例
えば米国モトローラ社から製品化されている位相
比較器MC4044、MC4344、電圧制御発振器
MC4024、MC4324およびプログラマブルカウン
タMC4016、MC4018などを組合せることによつ
て実現できる。通常フエーズ・ロツクド・ループ
はその出力として電圧制御発振器42の出力を利
用するものであるが、第9図においてはカウンタ
43の各カウント出力をアドレス指定信号として
ランダムアクセスメモリ40に供給して同期パル
スの一周期をN等分してサンプリングを行うよう
に構成してある。この結果、I端子の入力信号は
同期パルスの一周期を正確にN等分した周期でサ
ンプリングされ、そのサンプリング数は入力され
る同期パルスの周期が変化しても常に同数とな
り、記憶された入力信号の再生精度は常に略一定
となる。またこのサンプリング数はプログラマブ
ルカウンタ43の設定により容易に変更できるの
で溶接電流が変化する形状に応じて適当に選定す
ることができる。 In FIG. 8, 38 is a clock pulse oscillator which determines the sampling period for storing the input signal to the input terminal I. 39 is a counter, which is reset by a synchronization signal sent to the S terminal. 40 is a random access memory whose address is determined by the count output of the counter 39, which stores the input signal to the input terminal I at the address specified by the count position of the counter 39 for each pulse of the clock pulse oscillator 38; When terminals CC are short-circuited, the contents stored at each address designated by the counter 39 are sequentially output to the O terminal. In the memory circuit shown in FIG. 8, the sampling period of the input signal is determined by the oscillation period of the clock pulse oscillator 38. Therefore, the number of samples in one cycle of the input signal changes with the length of the cycle of the input signal. Therefore, the reproduction accuracy when reading changes depending on the period of the input signal. FIG. 9 shows an example in which the number of samplings is always kept constant to make the reproduction precision approximately equal. In the same figure, 40 is the 8th
Like the example in the figure, it is a random access memory. 41 is a phase comparator, and the input signal f of the S terminal is
and the feedback signal f', and if there is a phase difference, a DC voltage proportional to this is generated.
42 is a voltage controlled oscillator that oscillates a signal f 1 with a frequency proportional to the output voltage of the phase comparator 41;
3 is a programmable counter, and the number of stages N thereof is assumed to be N≈f 1 /f. This programmable counter 4
Since the count-up output f' of 3 is 1 /N of the input f1, it is approximately equal to the input f of the S terminal, and is fed back to the phase comparator 41. These phase comparator 41, voltage controlled oscillator 42, and programmable counter 43 constitute a so-called phase locked loop, and its operation is well known. It is controlled so that the frequencies are fixed where they match. Phases like this
A locked loop is a commercially available semiconductor integrated circuit, such as the phase comparator MC4044, MC4344, and voltage controlled oscillator manufactured by Motorola in the United States.
This can be achieved by combining the MC4024, MC4324 and programmable counters MC4016, MC4018, etc. Normally, the phase locked loop uses the output of the voltage controlled oscillator 42 as its output, but in FIG. The configuration is such that sampling is performed by dividing one period of 2 into N equal parts. As a result, the input signal of the I terminal is sampled at a period that accurately divides one period of the synchronization pulse into N equal parts, and the number of samplings is always the same even if the period of the input synchronization pulse changes. The signal reproduction accuracy is always approximately constant. Further, since this sampling number can be easily changed by setting the programmable counter 43, it can be appropriately selected depending on the shape in which the welding current changes.
以上のように本発明の装置においては、溶接ト
ーチを位置制御していた時の溶接電圧を記憶し、
この記憶した電圧を基準としてアーク電圧制御を
行うので、トーチ位置制御からアーク電圧制御に
切替えたときにも溶接トーチの位置指令が変化せ
ず、円滑に切替が行なわれるので極めて安定した
動作が得られる。 As described above, in the device of the present invention, the welding voltage when controlling the position of the welding torch is memorized,
Since arc voltage control is performed based on this memorized voltage, the welding torch position command does not change even when switching from torch position control to arc voltage control, and the switching is performed smoothly, resulting in extremely stable operation. It will be done.
第1図はトーチ位置制御とアーク電圧制御とを
切替えるようにした従来装置の例を示す接続図、
第2図ないし第6図はそれぞれ本発明の装置の実
施例を示す接続図、第7図は第6図の装置の動作
を説明するための波形図、第8図および第9図は
第5図および第6図の装置に用い得る記憶回路3
1の具体的構成図である。
1…溶接電源、2…溶接トーチ、3…被溶接
物、5…溶接トーチ駆動装置、9…溶接電圧検出
器、11,27…比較器、18,28,29,3
1…記憶回路、19,19―1,19―2,19
―3…切替スイツチ、32,33,34,37…
アナログスイツチ、35…アナログスイツチ開閉
指令回路、36…同期信号発生回路。
FIG. 1 is a connection diagram showing an example of a conventional device that switches between torch position control and arc voltage control;
2 to 6 are connection diagrams showing embodiments of the device of the present invention, FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the device in FIG. 6, and FIGS. Memory circuit 3 that can be used in the device shown in Figures and Figure 6
1 is a specific configuration diagram of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Welding power source, 2... Welding torch, 3... Work to be welded, 5... Welding torch drive device, 9... Welding voltage detector, 11, 27... Comparator, 18, 28, 29, 3
1...Memory circuit, 19, 19-1, 19-2, 19
-3...Selector switch, 32, 33, 34, 37...
Analog switch, 35...analog switch opening/closing command circuit, 36...synchronous signal generation circuit.
Claims (1)
方向に溶接トーチを被溶接物に向つて進退駆動し
て溶接電圧を基準値に保つアーク電圧制御と、溶
接トーチを被溶接物に向つて進退駆動してトーチ
位置を所定位置に保つトーチ位置制御とを選択的
に行う非消耗電極アーク溶接装置において、溶接
電圧検出器と、前記アーク電圧制御と前記トーチ
位置制御とを切替える切替手段と、前記切替手段
の指令により前記トーチ位置制御時に前記溶接電
圧検出器の出力を記憶し前記アーク電圧制御時に
記憶内容を前記アーク電圧制御時の基準値として
出力する記憶回路とを具備した非消耗電極アーク
溶接装置。 2 前記溶接トーチと被溶接物とに電力を供給す
る溶接電源として、相対的に電流値が異なる複数
の溶接電流を切替えて出力する溶接電源を使用
し、前記記憶回路はトーチ位置制御時に前記溶接
電源の各出力電流に対する溶接電圧をそれぞれ別
個に記憶し、アーク電圧制御時には前記溶接電源
の出力電流の切替に同期して記憶内容を選択して
読出す複数の記憶機能を有する回路である特許請
求の範囲第1項に記載の非消耗電極アーク溶接装
置。 3 前記溶接トーチと被溶接物とに電力を供給す
る溶接電源として、あらかじめ定められた周期で
時間的に変化する波形の電流を出力する電源を使
用し、前記記憶回路はトーチ位置制御時に前記溶
接電源の出力電流の変化に伴う溶接電圧の変化を
時間の経過に対応して1周期分を記憶し、アーク
電圧制御時には前記溶接電源の出力電流波形の変
化する周期に同期して記憶内容を順次繰返し読出
す回路である特許請求の範囲第1項に記載の非消
耗電極アーク溶接装置。[Claims] 1. Arc voltage control to maintain the welding voltage at the reference value by detecting the welding voltage and driving the welding torch forward and backward toward the workpiece in a direction in which the detected value matches the reference value; A non-consumable electrode arc welding device that selectively performs torch position control to maintain the torch position at a predetermined position by driving the torch forward and backward toward the workpiece, the welding voltage detector; and a storage circuit that stores the output of the welding voltage detector during the torch position control according to a command from the switching means, and outputs the stored content as a reference value during the arc voltage control during the arc voltage control. Equipped with non-consumable electrode arc welding equipment. 2. As a welding power source that supplies power to the welding torch and the workpiece, a welding power source that switches and outputs a plurality of welding currents having relatively different current values is used, and the memory circuit is configured to control the welding power when controlling the torch position. A patent claim that is a circuit having a plurality of memory functions that separately stores welding voltages for each output current of a power source, and selects and reads out stored contents in synchronization with switching of the output current of the welding power source during arc voltage control. The non-consumable electrode arc welding device according to item 1. 3. As a welding power source that supplies power to the welding torch and the workpiece, a power source that outputs a current with a waveform that changes over time at a predetermined period is used, and the memory circuit is configured to control the welding power when controlling the torch position. Changes in the welding voltage due to changes in the output current of the power source are stored for one period in response to the passage of time, and during arc voltage control, the stored contents are sequentially stored in synchronization with the period in which the output current waveform of the welding power source changes. The non-consumable electrode arc welding device according to claim 1, which is a repetitive readout circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15837080A JPS5781969A (en) | 1980-11-10 | 1980-11-10 | Arc welding device with nonconsumable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15837080A JPS5781969A (en) | 1980-11-10 | 1980-11-10 | Arc welding device with nonconsumable electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5781969A JPS5781969A (en) | 1982-05-22 |
| JPS6365434B2 true JPS6365434B2 (en) | 1988-12-15 |
Family
ID=15670205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15837080A Granted JPS5781969A (en) | 1980-11-10 | 1980-11-10 | Arc welding device with nonconsumable electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5781969A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61209771A (en) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Kobe Steel Ltd | Constant arc length control method in pulse arc welding |
| JPH0686013B2 (en) * | 1985-03-15 | 1994-11-02 | 株式会社神戸製鋼所 | Constant arc length control method in pulse arc welding |
| JPS6233068A (en) * | 1985-07-31 | 1987-02-13 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Method for controlling welding current and welding voltage in a welding robot control device |
-
1980
- 1980-11-10 JP JP15837080A patent/JPS5781969A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5781969A (en) | 1982-05-22 |
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